微波無線能量傳輸原理與技術

目錄
序
前言
第1章 傳輸原理及發(fā)展歷史 1
1.1 無線能量傳輸簡介 1
1.2 微波無線能量傳輸簡介 2
1.2.1 微波無線能量傳輸原理 2
1.2.2 微波無線能量傳輸?shù)奶攸c和優(yōu)勢 3
參考文獻 7
第2章 基礎理論 9
2.1 系統(tǒng)構(gòu)成和效率分析 9
2.2 空間匹配理論 11
2.2.1 天線口徑場匹配 11
2.2.2 功率匹配 12
2.2.3 阻抗匹配 15
2.3 *大空間傳輸效率 17
2.3.1 有線傳輸系統(tǒng)的*大輸出功率 17
2.3.2 傳輸效率計算公式 19
2.3.3 收發(fā)天線互在遠場區(qū)的*大空間傳輸效率 19
2.3.4 接收天線處于發(fā)射天線近場區(qū)的*大空間傳輸效率 24
2.4 *大空間傳輸-轉(zhuǎn)換效率 31
2.4.1 確定發(fā)射場分布 32
2.4.2 確定接收天線口徑場分布 33
2.4.3 接收天線口徑非均勻劃分 33
2.4.4 根據(jù)二極管整流電路的阻抗特性曲線設計接收天線單元 35
參考文獻 36
第3章 微波功率源及空間功率合成 39
3.1 連續(xù)波大功率微波功率源簡介 39
3.1.1 連續(xù)波大功率微波功率源的特點及應用 39
3.1.2 連續(xù)波大功率微波管的類型 39
3.1.3 磁控管工作的基本原理 41
3.1.4 磁控管的類型 44
3.1.5 磁控管的特性 46
3.2 注入鎖頻磁控管 51
3.2.1 注入鎖頻基本原理 51
3.2.2 磁控管注入鎖頻系統(tǒng) 54
3.2.3 注入鎖頻磁控管相干功率合成概述 58
3.3 大功率固態(tài)微波功率源 64
3.3.1 A 類功率放大電路 64
3.3.2 B 類和C類功率放大電路 67
3.3.3 功率合成放大電路 68
參考文獻 70
第4章 大功率發(fā)射天線 72
4.1 微波無線能量傳輸天線性能要求 72
4.2 發(fā)射天線常用類型 74
4.2.1 拋物面天線 74
4.2.2 波導縫隙陣列天線 74
4.2.3 微帶陣列天線 75
4.2.4 微帶反射陣列天線 76
4.2.5 F-P諧振腔天線 77
4.3 天線自動設計技術 78
4.3.1 天線自動設計技術原理 78
4.3.2 天線自動設計流程 80
4.3.3 天線自動設計軟件 83
4.3.4 設計舉例 85
4.4 超材料天線 89
4.4.1 電磁超材料原理 89
4.4.2 非均勻、多層F-P 諧振腔天線 90
4.5 近場聚焦天線 96
4.5.1 發(fā)射天線的近場傳輸現(xiàn)象 96
4.5.2 近場區(qū)的發(fā)射波束方向圖分析 97
4.5.3 近場聚焦設計原理 100
4.5.4 近場聚焦天線實現(xiàn)方法 103
4.6 超方向性天線 105
4.7 高溫超導微帶天線 106
4.8 非衍射天線 110
4.8.1 非衍射特性 111
4.8.2 非衍射天線設計 112
參考文獻 115
第5章 微波整流電路及微波整流技術 122
5.1 微波整流技術 122
5.1.1 原理 122
5.1.2 諧波回收 125
5.1.3 整流電路設計 128
5.2 微波整流電路陣列 133
5.2.1 二極管陣列概念 133
5.2.2 2×2 肖特基二極管陣列整流電路設計 133
5.2.3 改進型的肖特基二極管整流陣列 135
5.2.4 大功率微波整流電路設計 138
5.3 微波芯片整流技術 142
5.3.1 微波整流芯片設計 142
5.3.2 微波整流芯片仿真與測試 143
5.4 微波整流直流輸出管理 145
5.4.1 整流電路輸出端的串聯(lián)陣列 146
5.4.2 整流電路輸出端的并聯(lián)陣列 148
5.4.3 整流電路輸出端并聯(lián)陣列與串聯(lián)陣列的比較 150
參考文獻 151
第6章 輕薄整流陣列天線 154
6.1 微波整流天線的發(fā)展進程 154
6.2 微波整流電路研究的挑戰(zhàn) 158
6.3 寬縫圓極化天線設計 159
6.4 寬縫圓極化整流天線設計 159
6.4.1 圓極化實現(xiàn) 159
6.4.2 諧波抑制實現(xiàn) 160
6.5 天線測試及結(jié)果分析 162
6.6 整流電路設計 165
6.6.1 整流電路設計步驟 166
6.6.2 整流電路的測量及結(jié)果分析 171
6.7 寬縫整流天線的聯(lián)合仿真及測量 173
6.7.1 接收天線與整流電路的聯(lián)合仿真 173
6.7.2 測試系統(tǒng)及測試方法 175
6.8 寬縫整流陣列天線整流效率的測量 179
6.8.1 整流陣列天線組成原理 179
6.8.2 串并聯(lián)混合連接整流效率測量 181
參考文獻 184
第7章 微波無線能量傳輸試驗系統(tǒng) 186
7.1 大功率連續(xù)波微波功率源 186
7.2 發(fā)射和整流陣列天線 189
7.3 四川大學其他微波無線能量傳輸試驗 192
第8章 未來展望 193