整流天線研究背景

1、微波輸能中的波束相控陣技術(shù)1983，第一個(gè)成功的微波輸能火箭試驗(yàn)，微波電離層非線性交互試驗(yàn)（MINIX），這個(gè)實(shí)驗(yàn)室在高功率微波波束和等離子體間產(chǎn)生了新的等離子數(shù)據(jù)和理論，十年后，另一個(gè)微波輸能火箭試驗(yàn)ISYMETS:包含了一個(gè)詳細(xì)描述等離子體物理學(xué)的相控陣。計(jì)算活躍等離子體波的幅度需要知道磁場(chǎng)和活躍等離子體波的角度。這個(gè)相控陣技術(shù)能夠很好的控制波束指向和磁場(chǎng)與活躍等離子體波的角度。MILAX:(1992)96個(gè)砷化鎵半導(dǎo)體放大器和4b

2、數(shù)字移相器與288個(gè)天線單元連接，工作于2.411GHz。每個(gè)放大器子陣列有三個(gè)天線（圖1）。相控陣的直徑大約1.3m，測(cè)量的波數(shù)圖形如圖（圖2），波束寬約6，在0dbm的輸入功率情況下，放大器的增益為42dB，（圖3），放大器的功率附加效率為40%?？偣驳奈⒉芰κ?.2KW，由沒(méi)調(diào)制的連續(xù)波組成，測(cè)得的功率密度如圖。圖11992MILAX第一個(gè)將相控天線陣用于MPT應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)圖2MILAX相控天線陣中的波束方向圖圖3輸出功率、效率、

3、增益在微波輸能領(lǐng)域，第一次運(yùn)用相控天線陣的實(shí)驗(yàn)（圖4）：汽車車頂安裝相控陣，在無(wú)燃料飛機(jī)下行駛，微波波束指向該飛機(jī)（用計(jì)算機(jī)和從電荷耦合器攝影機(jī)上獲取的數(shù)據(jù)來(lái)檢測(cè)目標(biāo)（飛機(jī)）的位置。飛機(jī)上的整流天線陣共有120個(gè)整流天線（圖5），各元件之間的間隔為0.7波長(zhǎng)，在1W的輸出直流電源情況下整流天線的效率為61%，該飛機(jī)僅適用了相控陣傳輸?shù)奈⒉?，飛行了大概十米的水平距離。從整流天線陣最大可獲取88W的直流電源，足以使支撐飛機(jī)行駛。20世紀(jì)的

4、相控陣20世紀(jì)，主要是日本的SPS委員會(huì)進(jìn)行一些高效率的相控天線陣實(shí)驗(yàn)，主要用于SPS的應(yīng)用。太陽(yáng)能無(wú)線集成發(fā)射器（SPRITZ）如圖7：（參數(shù)詳情見(jiàn)論文）。圖7圖81)頻率:5.77GHzCW2)100個(gè)圓形微帶天線，各單元之間間距0.75波長(zhǎng)。3)右手圓極化4)從太陽(yáng)能電池獲得的直流電能(效率15%)大約166W5)system:一個(gè)高功率放大器onehighpoweramplifier饋電網(wǎng)絡(luò)（1100的功分器）每個(gè)天線配3b相移

5、器6)微波輻射n:25W7)總效率:15%8)spurious:G_77.5dBc9)為了演示發(fā)光二極管(LED)應(yīng)該在12m的距離亮系統(tǒng)效率15%，理論和測(cè)量所得的波束圖形如圖8，波束寬度7.3，天線增益17.6dBi，等效全向輻射功率58dBm。MPT相控陣的關(guān)鍵是高效率。2001，為了獲得更高的效率，研發(fā)出了一款工作頻點(diǎn)在5.8GHz的拋物線天線相控陣（如圖9）。一個(gè)DDSPLL振蕩器產(chǎn)生的連續(xù)微波功率不低于8W，一個(gè)拋物面天線需