非輻射共振耦合無(wú)接觸電能傳輸系統(tǒng)射頻功率放大器開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和特殊場(chǎng)合應(yīng)用需求的不斷增長(zhǎng)，無(wú)接觸電能傳輸技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。非輻射共振耦合式無(wú)接觸電能傳輸技術(shù)，也被稱(chēng)為WiTricity，自2007年一出現(xiàn)就備受矚目，被認(rèn)為是最有前途的無(wú)線傳能技術(shù)。由于這項(xiàng)技術(shù)使用的電信號(hào)是頻率為10MHz附近的高頻信號(hào)，射頻功率放大器作為無(wú)接觸傳能系統(tǒng)的功率輸出源，是系統(tǒng)的重要組成部分。同時(shí)，功率放大器與電能傳輸線圈的匹配也會(huì)影響電能傳輸效率，因此，功率放大器的設(shè)計(jì)是項(xiàng)目研究的重要部分

2、。
　　 本文首先介紹了射頻理論基礎(chǔ)，包括傳輸線理論、散射參數(shù)和阻抗匹配的概念。接著詳細(xì)介紹了射頻功率放大器的性能指標(biāo)和放大器的分類(lèi)及各類(lèi)放大器的工作原理。根據(jù)無(wú)接觸傳能研究的需求，參照上述射頻理論，制定了設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)方案。依照設(shè)計(jì)流程，利用ADS軟件首先設(shè)計(jì)并仿真了功率放大器的各部分電路，然后對(duì)功率放大器的整體電路進(jìn)行仿真。隨后，設(shè)計(jì)了放大器的PCB版圖。為獲得更好的仿真結(jié)果，本文利用ADS的Momentum模塊對(duì)放大器的P

3、CB版圖進(jìn)行了電磁場(chǎng)仿真。根據(jù)電磁場(chǎng)仿真結(jié)果再進(jìn)行聯(lián)合仿真，這樣可以得到更加符合實(shí)際的仿真結(jié)果。
　　 在上述工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)功率放大器的裝配原則實(shí)施了放大器的裝配工作。放大器裝配完成后，最后對(duì)功率放大器進(jìn)行了實(shí)際測(cè)量和調(diào)試。測(cè)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的功率放大器基本滿(mǎn)足設(shè)計(jì)目標(biāo)，在2-20MHz的頻帶內(nèi)，功放的輸出功率大于50W，效率高于40％，增益不低于23dB，增益平坦度達(dá)到±1dB的標(biāo)準(zhǔn)，滿(mǎn)足無(wú)接觸電能傳輸研究對(duì)射頻功率放大器