整流天線研究背景

1、微波輸能中的波束相控陣技術1983，第一個成功的微波輸能火箭試驗，微波電離層非線性交互試驗（MINIX），這個實驗室在高功率微波波束和等離子體間產生了新的等離子數據和理論，十年后，另一個微波輸能火箭試驗ISYMETS:包含了一個詳細描述等離子體物理學的相控陣。計算活躍等離子體波的幅度需要知道磁場和活躍等離子體波的角度。這個相控陣技術能夠很好的控制波束指向和磁場與活躍等離子體波的角度。MILAX:(1992)96個砷化鎵半導體放大器和4b

2、數字移相器與288個天線單元連接，工作于2.411GHz。每個放大器子陣列有三個天線（圖1）。相控陣的直徑大約1.3m，測量的波數圖形如圖（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%。總共的微波能力是1.2KW，由沒調制的連續(xù)波組成，測得的功率密度如圖。圖11992MILAX第一個將相控天線陣用于MPT應用的實驗圖2MILAX相控天線陣中的波束方向圖圖3輸出功率、效率、

3、增益在微波輸能領域，第一次運用相控天線陣的實驗（圖4）：汽車車頂安裝相控陣，在無燃料飛機下行駛，微波波束指向該飛機（用計算機和從電荷耦合器攝影機上獲取的數據來檢測目標（飛機）的位置。飛機上的整流天線陣共有120個整流天線（圖5），各元件之間的間隔為0.7波長，在1W的輸出直流電源情況下整流天線的效率為61%，該飛機僅適用了相控陣傳輸的微波能，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，足以使支撐飛機行駛。20世紀的

4、相控陣20世紀，主要是日本的SPS委員會進行一些高效率的相控天線陣實驗，主要用于SPS的應用。太陽能無線集成發(fā)射器（SPRITZ）如圖7：（參數詳情見論文）。圖7圖81)頻率:5.77GHzCW2)100個圓形微帶天線，各單元之間間距0.75波長。3)右手圓極化4)從太陽能電池獲得的直流電能(效率15%)大約166W5)system:一個高功率放大器onehighpoweramplifier饋電網絡（1100的功分器）每個天線配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)應該在12m的距離亮系統(tǒng)效率15%，理論和測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)出了一款工作頻點在5.8GHz的拋物線天線相控陣（如圖9）。一個DDSPLL振蕩器產生的連續(xù)微波功率不低于8W，一個拋物面天線需