自谐振线圈(Self-Resonant,SR)因其利用自身寄生电容或杂散电容对电路进行补偿,具有高品质因数、易于集成等优点,在感应式电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)领域引起了广泛的研究兴趣。为了进一步提升SR线圈的品质因数Q以增加系...自谐振线圈(Self-Resonant,SR)因其利用自身寄生电容或杂散电容对电路进行补偿,具有高品质因数、易于集成等优点,在感应式电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)领域引起了广泛的研究兴趣。为了进一步提升SR线圈的品质因数Q以增加系统能量传输效率,提出了一种低剖面、结构紧凑的新型单层平面SR线圈,该线圈由两个终端开路的传输线绕制在单层介质板上构成,具有较小的截面。此外,由于电流的分流作用,有效降低了线圈的铜损,提高了SR线圈的传输效率。加工并测试了所提超薄、高Q值SR线圈结构的优化模型,在谐振频率为6.90 MHz的情况下,该线圈具有220的高品质因数。利用所提SR线圈作为收发线圈组成的IPT系统,在两线圈相距50 mm的距离下,线圈间传输效率高达93.5%,DC-DC效率为86%,证明了该线圈良好的传输性能。因所提SR线圈具有低剖面和高传输效率特性,有望在小型消费电子产品和可穿戴输能系统中得到广泛应用。展开更多
针对Ka波段卫星通信在收发频段对圆极化切换和圆极化性能的需求,设计了一款用于Ka波段卫星通信的双频段圆极化无源相控阵天线。利用带约束条件的最大功率传输效率法(Method of Maximum Power Transmission Efficiency with Constraints,...针对Ka波段卫星通信在收发频段对圆极化切换和圆极化性能的需求,设计了一款用于Ka波段卫星通信的双频段圆极化无源相控阵天线。利用带约束条件的最大功率传输效率法(Method of Maximum Power Transmission Efficiency with Constraints, CMMPTE),通过引入测试接收天线,待设计的天线与之构成无线功率传输(Wireless Power Transmission, WPT)系统,以收发之间传输效率为优化目标函数,同时设置约束条件控制2个正交的场分量,获得发射天线的最优激励分布,在收发频段实现所需偏转方向的左右旋圆极化波束。该天线是一款收发共面的天线,整体尺寸仅为37.18 mm×37.18 mm×0.762 mm,在29.5~30 GHz的发射频段和19.7~20.2 GHz的接收频段内实现了圆极化可重构和波束扫描功能。仿真和实测结果表明,该天线在收发频段分别实现了左右旋波束的切换,圆极化波束在偏转60°时的轴比始终保持在3 dB以下,并且拥有极低的交叉极化电平。展开更多
讨论利用加权最大功率传输效率法(Weighted method of maximum power transmission efficiency,WMMPTE)实现多波束阵列天线的稀疏化,使得天线单元数目小于天线波束数数目。待设计天线与置于波束方向的测试天线形成无线功率传输系统,再利...讨论利用加权最大功率传输效率法(Weighted method of maximum power transmission efficiency,WMMPTE)实现多波束阵列天线的稀疏化,使得天线单元数目小于天线波束数数目。待设计天线与置于波束方向的测试天线形成无线功率传输系统,再利用WMMPTE优化可得到多波束阵列天线的最优激励分布。根据最优激励分布可进行阵列单元的稀疏化。通过工作频率为5.8 GHz的一维直线阵列和二维平面阵列为例介绍了稀疏化设计过程。模拟和实验表明,经WMMPTE优化后,利用3单元天线阵列可以实现4个波束、8单元天线阵列可以实现9个波束。展开更多
文摘自谐振线圈(Self-Resonant,SR)因其利用自身寄生电容或杂散电容对电路进行补偿,具有高品质因数、易于集成等优点,在感应式电能传输(Inductive Power Transfer,IPT)领域引起了广泛的研究兴趣。为了进一步提升SR线圈的品质因数Q以增加系统能量传输效率,提出了一种低剖面、结构紧凑的新型单层平面SR线圈,该线圈由两个终端开路的传输线绕制在单层介质板上构成,具有较小的截面。此外,由于电流的分流作用,有效降低了线圈的铜损,提高了SR线圈的传输效率。加工并测试了所提超薄、高Q值SR线圈结构的优化模型,在谐振频率为6.90 MHz的情况下,该线圈具有220的高品质因数。利用所提SR线圈作为收发线圈组成的IPT系统,在两线圈相距50 mm的距离下,线圈间传输效率高达93.5%,DC-DC效率为86%,证明了该线圈良好的传输性能。因所提SR线圈具有低剖面和高传输效率特性,有望在小型消费电子产品和可穿戴输能系统中得到广泛应用。
文摘针对Ka波段卫星通信在收发频段对圆极化切换和圆极化性能的需求,设计了一款用于Ka波段卫星通信的双频段圆极化无源相控阵天线。利用带约束条件的最大功率传输效率法(Method of Maximum Power Transmission Efficiency with Constraints, CMMPTE),通过引入测试接收天线,待设计的天线与之构成无线功率传输(Wireless Power Transmission, WPT)系统,以收发之间传输效率为优化目标函数,同时设置约束条件控制2个正交的场分量,获得发射天线的最优激励分布,在收发频段实现所需偏转方向的左右旋圆极化波束。该天线是一款收发共面的天线,整体尺寸仅为37.18 mm×37.18 mm×0.762 mm,在29.5~30 GHz的发射频段和19.7~20.2 GHz的接收频段内实现了圆极化可重构和波束扫描功能。仿真和实测结果表明,该天线在收发频段分别实现了左右旋波束的切换,圆极化波束在偏转60°时的轴比始终保持在3 dB以下,并且拥有极低的交叉极化电平。
文摘讨论利用加权最大功率传输效率法(Weighted method of maximum power transmission efficiency,WMMPTE)实现多波束阵列天线的稀疏化,使得天线单元数目小于天线波束数数目。待设计天线与置于波束方向的测试天线形成无线功率传输系统,再利用WMMPTE优化可得到多波束阵列天线的最优激励分布。根据最优激励分布可进行阵列单元的稀疏化。通过工作频率为5.8 GHz的一维直线阵列和二维平面阵列为例介绍了稀疏化设计过程。模拟和实验表明,经WMMPTE优化后,利用3单元天线阵列可以实现4个波束、8单元天线阵列可以实现9个波束。
