無線輸能系統(tǒng)中整流天線的分析與設(shè)計(jì).pdf

1、微波輸能技術(shù)興起于解決地球能源問題的手段之一--太陽能衛(wèi)星，目前己應(yīng)用于許多領(lǐng)域，在為一些微系統(tǒng)供能方面顯示了獨(dú)特的優(yōu)勢，例如射頻識別(RFID)、管道機(jī)器人、無線傳感器等。整流天線是微波輸能的關(guān)鍵技術(shù)。本文在對整流天線技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析、總結(jié)的基礎(chǔ)上，對整流天線技術(shù)進(jìn)行了深入和系統(tǒng)的研究，主要做了四方面的工作。 第一，對整流天線中二極管進(jìn)行了詳細(xì)分析。用解析法推導(dǎo)出整流二極管整流效率和輸入阻抗的閉合公式，然后用Ansoft

2、 Designer軟件分析整流二極管的等效電路，并用一組實(shí)測值驗(yàn)證了閉合公式和軟件分析的有效性。 第二，在設(shè)計(jì)整流電路中的輸入低通濾波器時(shí)，為了減小濾波器的體積，提出了一種新穎的微帶缺陷結(jié)構(gòu)(DMS)低通濾波器，設(shè)計(jì)制作了可工作于2.45GHz的DMS低通濾波器；然后進(jìn)一步分析了DMS結(jié)構(gòu)與缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)的組合結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)制作了一個(gè)3dB截止頻率為5.2GHz的低通濾波器。 第三，為了提高接收天線的增益，同時(shí)降低接收

3、天線與整流電路的互耦影響，采用口徑耦合圓極化微帶天線陣作為整流天線的接收天線，使用AnsoftEnsemble軟件分析了單元間距對天線陣列各性能的影響，并設(shè)計(jì)、制作了兩個(gè)2×2元口徑耦合圓極化微帶天線陣，其工作頻率分別為9.75GHz和10GHz，分別測得其中心頻率上的軸比為1.024dB和0.925，兩陣列S<,11>小于-15dB的帶寬都達(dá)到1GHz以上。 第四，對整流天線進(jìn)行整體分析研究，提出了整流天線一體化分析模型。實(shí)際