空间无线能量传输技术PDF电子书下载

第1章 概述 1

1.1无线能量传输技术 2

1.1.1无线能量传输技术分类及特点 3

1.1.2空间无线能量传输技术 5

1.2美国无线能量传输技术研究概况 6

1.3日本无线能量传输技术研究概况 11

1.3.1日本空间无线能量传输技术发展规划 11

1.3.2日本空间无线能量传输技术研究开发体制 14

1.3.3日本三菱电机公司的太阳能发电无线输电技术研究 14

1.3.4日本空间激光无线能量传输技术研究 15

1.4国际无线电科学联盟 18

1.4.1空间太阳能发电卫星（SPS）白皮书 18

1.4.2 SPS关键技术 19

1.5无线能量传输系统组成及其关键技术 20

1.5.1电波辐射式无线能量传输 20

1.5.2无线能量传输系统组成 21

1.5.3无线能量传输关键技术 23

1.6无线能量传输技术应用需求 25

1.6.1人造卫星之间无线能量传输 25

1.6.2星地之间无线能量传输 26

1.6.3深空探测无线能量传输 27

第2章 空间天线能量传输理论 29

2.1天线基本辐射理论 31

2.2天线辐射场分析 34

2.2.1感应近场区 38

2.2.2辐射近场区 39

2.2.3辐射远场区 43

2.3能量传输收/发天线系统 46

2.3.1典型收/发天线系统 47

2.3.2收/发天线系统能量传输分析 49

2.4能量传输天线辐射聚焦分析 56

2.4.1天线聚焦特性分析 60

2.4.2自适应波束聚焦技术 73

2.5天线波束控制、跟踪和校准分析 81

2.5.1波束控制和跟踪 81

2.5.2天线诊断和校准 94

第3章 微波功率发射技术 105

3.1微波大功率发射器件 106

3.1.1磁控管 107

3.1.2行波管 108

3.1.3半导体固态器件 109

3.2 F类/逆F类功率放大器工作原理 113

3.2.1理想F类功率放大器工作原理 113

3.2.2理想逆F类功率放大器工作原理 118

3.3F类功率放大器设计分析 119

3.3.1功率放大器特性分析 120

3.3.2 F类功率放大器设计 126

第4章 微波能量接收整流技术 133

4.1微波能量接收整流技术进展 135

4.1.1美国 135

4.1.2日本 137

4.1.3欧洲及其他 140

4.2高效率微波能量整流电路设计技术 142

4.2.1整流二极管建模与分析 142

4.2.2整流电路原理与结构 146

4.2.3 5.8 GHz整流电路仿真与分析 150

4.3微波能量接收整流技术发展趋势 155

4.3.1高频段微波能量接收整流技术 155

4.3.2宽带化微波能量接收整流技术 157

4.3.3大动态整流电路技术 159

4.3.4适用于信息与能量协同传输的接收整流技术 161

第5章 微波无线能量传输系统设计技术 165

5.1微波无线能量传输技术特点 166

5.1.1微波无线能量传输关键技术 166

5.1.2国内外主要验证系统指标对比 171

5.1.3国内外技术水平差距及主要问题 172

5.2微波无线能量传输系统组成 173

5.3微波无线能量传输系统效率链路分析 174

5.3.1微波发射机效率分析 175

5.3.2微波接收整流电路效率分析 175

5.3.3收/发天线能量传输效率分析 175

5.4微波无线能量传输系统收/发天线设计 177

5.4.1收/发天线功率密度分析 177

5.4.2收/发天线设计 180

5.5微波无线能量传输系统发射机设计 206

5.6微波无线能量传输整流系统设计 210

第6章 激光无线能量传输系统设计技术 213

6.1国内外研究概况 214

6.1.1国外发展概况 214

6.1.2国内发展概况 224

6.2激光无线能量传输系统 226

6.3大功率激光器 228

6.4准直发射与接收 232

6.4.1光束准直可采用的方法 232

6.4.2各种方法初步比较 234

6.4.3多光束协同发射 235

6.5高效激光接收技术 237

6.5.1激光电池技术 238

6.5.2电源管理技术 242

6.5.3能源转换提取技术 246

6.5.4激光电池片散热技术 255

6.6高精度光束控制技术 257

6.6.1 APT系统功能 257

6.6.2系统组成 258

6.6.3 APT执行步骤 262

第7章 国内外空间无线能量传输试验研究简介 263

7.1日本无线能量传输试验 265

7.1.1日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）最新试验 266

7.1.2三菱重工业公司的最新试验 267

7.1.3 USEF的太阳能发电无线输电技术研究 269

7.2美国和欧洲无线能量传输试验 271

7.2.1美国无线能量传输试验 271

7.2.2欧洲无线能量传输试验 272

7.3国内空间无线能量传输试验研究 274

7.4高效微波无线能量传输系统设计实例 278

7.4.1系统简介及指标要求 278

7.4.2链路传输效率预算 279

7.4.3微波发射机设计 279

7.4.4天线设计 291

7.4.5整流及直流合成电路设计 297

7.4.6接收天线阵列与整流电路布局设计 300

7.4.7试验结果 301

7.5我国无线能量传输技术发展前景和需求分析 303

7.5.1国民经济发展对无线能量传输技术的需求 303

7.5.2科学技术发展对无线能量传输技术的需求 305

7.5.3国防应用对无线能量传输技术的需求 306

7.6启示与展望 307

7.6.1我国无线能量传输技术发展建议目标 307

7.6.2我国无线能量传输技术发展建议路线图 308

7.6.3我国无线能量传输技术研究工作建议 309

参考文献 311

索引 326