第1章 绪论 1
1.1能量无线传输技术历史简况 1
1.2几种无线能量传输方式 3
1.2.1电磁感应式 3
1.2.2磁共振式 5
1.2.3电场耦合方式 6
1.2.4激光输能 6
1.2.5微波输能 8
1.3微波输能技术研究进展 9
1.3.1微波输能技术起源 9
1.3.2近代微波输能技术 10
1.3.3地对空微波输能实验 12
1.3.4整流天线及阵列研究现状 16
1.3.5微波功率源 18
1.3.6发射天线 21
1.3.7我国情况 22
1.4微波输能的工作频率 22
1.5本章小结 23
参考文献 23
第2章 微波输能基本理论 26
2.1理论基础 26
2.1.1麦克斯韦方程组 26
2.1.2电磁能量 27
2.1.3微波输能系统组成及效率 28
2.1.4远场条件及场区定义 30
2.2波束捕获效率 32
2.2.1传输因子T 32
2.2.2波束捕获效率 33
2.2.3口径电平分布与系统效率 36
2.2.4口径电平分布波形的优化 38
2.2.5 Fun 5和高斯波形分布的系统性能比较 40
2.2.6 Fun 4和Fun 3波形分布的系统性能比较 41
2.3定向微波输能理论 42
2.3.1相控阵天线微波输能 42
2.3.2方向回溯微波输能 44
2.4波束接收 48
2.4.1腔模理论 49
2.4.2微带天线圆极化技术 52
2.4.3双极化微带天线 57
2.5近场能量耦合效率 64
2.6本章小结 65
参考文献 65
第3章 微波整流电路 68
3.1二极管整流原理 68
3.1.1低频整流原理 68
3.1.2微波整流机理分析 71
3.1.3高效微波整流理论 72
3.1.4二极管微波整流理论分析举例 77
3.1.5二极管微波整流的时域解释 81
3.2平面传输线理论 83
3.2.1微带线 83
3.2.2共面波导 94
3.2.3共面带线 96
3.3微波整流电路设计理论 97
3.3.1微波整流电路结构和设计 97
3.3.2整流电路基本拓扑结构 98
3.3.3多频整流电路拓扑结构 100
3.3.4宽输入功率整流电路拓扑结构 101
3.4微波整流电路设计实例 103
3.4.1微带线型高效整流电路 103
3.4.2共面波导型整流电路 107
3.4.3共面带线型整流电路 111
3.4.4功率自适应整流电路 113
3.4.5多频整流电路 120
3.5本章小结 124
参考文献 125
第4章 整流天线与阵列 127
4.1整流天线理论 127
4.1.1整流天线拓扑结构 127
4.1.2多/宽频整流天线拓扑结构 127
4.1.3整流天线效率 129
4.1.4整流天线效率测试系统 130
4.2整流天线阵列理论 131
4.2.1整流天线组阵形式 131
4.2.2整流天线阵列等效电路理论 132
4.3整流天线和阵列设计 135
4.3.1微带线型整流天线与阵列 135
4.3.2共面波导型整流天线 141
4.3.3共面带线型整流天线 145
4.4本章小结 150
参考文献 150
第5章 毫米波整流天线及阵列 153
5.1毫米波整流电路 153
5.1.1二极管输入阻抗的测试 154
5.1.2整流电路设计 156
5.2圆极化毫米波整流天线 158
5.2.1高增益圆极化毫米波天线 158
5.2.2圆极化毫米波整流天线 160
5.3二极管串联整流电路 161
5.3.1串联型整流电路结构 162
5.3.2串联型整流电路实验 163
5.4基片集成波导毫米波整流天线和阵列 165
5.4.1基片集成波导缝隙耦合微带贴片天线及阵列 165
5.4.2 SIW贴片整流天线及阵列 171
5.5宽波束Vivaldi整流天线及阵列 175
5.5.1宽带Vivaldi天线 175
5.5.2零介电常数超材料单元设计 177
5.5.3超材料加载的高增益宽带Vivaldi天线 181
5.5.4 Vivaldi整流天线单元 184
5.5.5 Vivaldi整流天线阵列 186
5.6本章小结 187
参考文献 188
第6章 方向回溯整流天线技术 190
6.1 Van Atta天线阵列原理 190
6.2双极化缝隙耦合微带天线设计 193
6.3差分整流电路设计 195
6.4 2×2元方向回溯整流天线阵列设计与实验 200
6.5本章小结 203
参考文献 203
第7章 电磁能量收集超表面 205
7.1超材料吸波基本概念 205
7.2三频极化不敏感宽入射角超表面 207
7.2.1三频超表面单元设计和仿真 207
7.2.2三频超表面实验 210
7.3宽带极化不敏感宽入射角超表面 211
7.3.1宽带超表面单元结构和仿真 211
7.3.2宽带超表面实验 215
7.4超宽带极化不敏感宽入射角超表面 216
7.4.1超宽带超表面单元设计和仿真 216
7.4.2超表面实验 218
7.5本章小结 219
参考文献 219
第8章 能量信息并行传输 221
8.1引言 221
8.2整流电路及调制波整流 221
8.2.1 S波段整流电路设计 221
8.2.2连续波与调制波整流实验 223
8.3高隔离度双极化天线单元 225
8.3.1接收天线单元设计与仿真 225
8.3.2接收天线单元实验 227
8.4双极化接收天线阵列 227
8.5携能通信实验 230
8.5.1整流天线阵列对不同波形的转换效率测试 230
8.5.2能量信息并行传输实验 232
8.6本章小结 233
参考文献 233