發(fā)布時(shí)間：2017-09-05 17:28

  本文關(guān)鍵詞：2.45GHz高效率微帶整流天線的研究

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【摘要】：微波能量傳輸技術(shù)是當(dāng)今最活躍的研究熱點(diǎn)之一,其突破了傳輸線的限制,開(kāi)創(chuàng)了能量由點(diǎn)到點(diǎn)的空間傳播方式。微波能量傳輸技術(shù)不僅僅可以用于太陽(yáng)能的發(fā)電,也逐漸滲透到各個(gè)領(lǐng)域,比如無(wú)人機(jī)的微波驅(qū)動(dòng),射頻識(shí)別系統(tǒng)等。近幾年來(lái)微波能量傳輸技術(shù)的應(yīng)用研究主要集中在三個(gè)方面,分別是無(wú)線傳輸,無(wú)線充電以及微能量收集,而其中所有系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部位是整流天線,也是目前針對(duì)微波能量傳輸技術(shù)的研究重點(diǎn)之一。本文在調(diào)研國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)2.45GHz的微帶整流天線進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),力圖在尺寸與效率之間達(dá)到較好的平衡,主要研究工作和創(chuàng)新內(nèi)容如下:一、首先對(duì)肖特基二極管的特性進(jìn)行理論分析,參照數(shù)據(jù)手冊(cè)和使用軟件仿真后,選擇合適的整流二極管并對(duì)比三種常用的整流電路。二、利用仿真軟件ADS進(jìn)行建模,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出三種高效率的整流電路,分別為F類(lèi)整流電路、LC升壓整流電路以及加載補(bǔ)償電感整流電路,其中創(chuàng)新地提出的加載補(bǔ)償電感的電路結(jié)構(gòu),能在低功率輸入情況下保持高的轉(zhuǎn)換效率。三、利用HFSS和ADS聯(lián)合仿真,設(shè)計(jì)了兩種四單元的接收陣列天線,分別使用了T型和改進(jìn)型的威爾金森功分器作為饋電網(wǎng)絡(luò)。此外,針對(duì)微能量收集應(yīng)用,創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)出一種高效率全向的接收天線單元,通過(guò)在饋線處加載CMRC實(shí)現(xiàn)寬帶內(nèi)諧波的抑制。四、最后設(shè)計(jì)了高增益低副瓣的64單元切比雪夫陣列天線作為微波能量傳輸系統(tǒng)的發(fā)射天線,并且設(shè)計(jì)了合適的實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)整個(gè)微波能量傳輸系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。本文所設(shè)計(jì)的整流天線最終在較小尺寸條件下實(shí)現(xiàn)了高的轉(zhuǎn)換效率,基本解決了高效率與小尺寸的矛盾,對(duì)于實(shí)現(xiàn)整流天線高效率、小型平面化有著重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：微波能量傳輸 微帶整流天線 諧波抑制
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TN820
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 研究的背景和意義9-10
• 1.2 MPT系統(tǒng)以及整流天線10-12
• 1.2.1 MPT系統(tǒng)10-11
• 1.2.2 微帶整流天線簡(jiǎn)介11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀12-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)與安排17-19
• 第二章 整流二極管以及常用整流電路的特性分析19-32
• 2.1 整流二極管的研究和選擇19-23
• 2.1.1 肖特基二極管（SBD）19-22
• 2.1.2 整流二極管的選擇22-23
• 2.2 三種常見(jiàn)的整流電路23-31
• 2.2.1 單管串聯(lián)整流電路24-27
• 2.2.2 單管并聯(lián)整流電路27-29
• 2.2.3 雙管串并聯(lián)整流電路29-31
• 2.3 本章小結(jié)31-32
• 第三章 高效率微帶整流電路的研究32-44
• 3.1 高效率微帶整流電路的設(shè)計(jì)32-36
• 3.1.1 F類(lèi)高效率整流電路32-34
• 3.1.2 LC升壓整流電路34-35
• 3.1.3 加載補(bǔ)償電感的整流電路35-36
• 3.2 高效率微帶整流電路的測(cè)試36-42
• 3.2.1 版圖的設(shè)計(jì)和仿真37-39
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-44
• 第四章 接收天線的研究和設(shè)計(jì)44-59
• 4.1 貼片天線單元的設(shè)計(jì)44-47
• 4.2 T型四單元陣列天線的設(shè)計(jì)47-49
• 4.3 改進(jìn)Wilkinson式陣列天線的設(shè)計(jì)49-52
• 4.4 CMRC和諧波抑制陣列天線的研究和設(shè)計(jì)52-56
• 4.5 一種高效率全向接收天線的設(shè)計(jì)56-58
• 4.6 本章小結(jié)58-59
• 第五章 微波能量傳輸系統(tǒng)的演示59-71
• 5.1 發(fā)射陣列天線的設(shè)計(jì)59-66
• 5.1.1 道爾夫-切比雪夫綜合法59-62
• 5.1.1.1 切比雪夫多項(xiàng)式59-60
• 5.1.1.2 陣因子多項(xiàng)式60-61
• 5.1.1.3 切比雪夫陣列天線的綜合61-62
• 5.1.2 8 單元切比雪夫線陣的設(shè)計(jì)62-63
• 5.1.3 64單元發(fā)射陣列天線的設(shè)計(jì)63-64
• 5.1.4 發(fā)射陣列天線的測(cè)量64-66
• 5.2 整流天線的設(shè)計(jì)66-67
• 5.3 實(shí)驗(yàn)儀器的選用以及整流效率測(cè)量方案67-68
• 5.4 微波能量傳輸系統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)68-70
• 5.5 本章小結(jié)70-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻(xiàn)74-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果79-80

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