整流天線研究背景_第1頁
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文檔簡介

1、微波輸能中的波束相控陣技術(shù)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(chǎn)生了新的等離子數(shù)據(jù)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(xì)描述等離子體物理學(xué)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(shù)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(dǎo)體放大器和4b

2、數(shù)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(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,由沒調(diào)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(yīng)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(lǐng)域,第一次運(yùn)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(jī)下行駛,微波波束指向該飛機(jī)(用計算機(jī)和從電荷耦合器攝影機(jī)上獲取的數(shù)據(jù)來檢測目標(biāo)(飛機(jī))的位置。飛機(jī)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(jī)僅適用了相控陣傳輸?shù)奈⒉埽w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委員會進(jìn)行一些高效率的相控天線陣實驗,主要用于SPS的應(yīng)用。太陽能無線集成發(fā)射器(SPRITZ)如圖7:(參數(shù)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(wǎng)絡(luò)(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(yīng)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(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DDSPLL振蕩器產(chǎn)生的連續(xù)微波功率不低于8W,一個拋物面天線需

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