含金属异物的无线充电系统场域等效建模分析

无线充电系统中,电能传输遵循发射线圈和接收线圈之间的磁耦合关系。当发射线圈和接收线圈之间存在金属异物时,异物的涡流或聚磁效应将会影响无线充电系统的传输性能与运行稳定性,严重时还会危害充电安全。为了厘清不同材质金属异物对无线充电系统性能的影响机理,有效分析异物的影响规律,迫切需要一种精确的金属异物建模方法,提高金属异物的检测精度。为此,文中计及金属的材质、位置、等效面积等关键因素,提出一种金属异物场域等效建模方法,通过构造金属异物影响下的无线充电系统耦合方程,对比得到异物引入前后发射线圈电流和接收线圈电流间的相位差表达式。在此基础上,进一步提出了铁磁性金属与非铁磁性金属的等效线圈模型及其参数配置方法,可精确得到金属异物介入条件下的电流相位差值。最终通过仿真与实验验证了建模方法的准确性与有效性,为无线充电系统中引入金属异物的特性分析与在线检测提供了一种新思路。     

KX50系列微波无线接收模块简介

KX50型数码微波无线发射接收模块是新开发的一项科技产品,它具有体积小、重量轻、多通道、传输距离远、抗干扰性强、无方向性和稳定可靠等一系列特点。产品曾获国家专利(专利号:94237193.3)。IC内部包括天线、发射、接收、加密与解密等全部电路,可广泛用于厂矿企业、医院及农村作为无线遥控、遥测和数据传输系统,下面分别介绍其简单原理及应用常识。 KX50系列外形与内部方框图如图1～图3所示。     

平面接收阵列天线的反射测量

在微波无线能量传输(MWPT)中,接收阵列天线通常采用分布式整流将接收到的微波能量转换为直流能量,其天线单元的最大入射功率决定了整流电路的设计.然而,接收阵列天线边缘单元所能接收到的功率小,使所接整流电路阻抗发生变化,与阵列天线单元失配造成较大的反射.首先从理论上论证了随着接收天线单元输入功率的变化,接收阵列天线边缘单元的反射大于中间单元.然后设计了一个低剖面(0.05λ2)、高定向性(12.5 dBi)、高前后比(27 dB)的微带准八木天线作为探头.最后测量了10×10平面接收阵列天线连接整流电路时的反射和入射功率分布图,并计算得到反射因子(反射因子定义为到达接收阵列天线单元表面上的反射功率和入射功率的比值)分布图.实验结果与理论分析一致,该实验为提高MWPT中接收端的效率起到指导作用.     

无线激光综合通信机

正无线激光综合业务通信机主要由光学收发系统、光电信号处理系统以及业务接入系统三部分组成。光学收发系统主要完成激光束的产生与发射,光斑的聚焦与跟踪以及光信号的接收与探测等任务,包括光学发射天线、光学接收天线、激光器、探测器等主要部分。光电信号处理系统主要完成光     

用于货架电子设备的准无线电能传输技术

本文提出了一种可为金属货架上的微功耗电子设备以准无线方式供电或充电的技术。该技术包括发射和接收两部分,高频发射电源连接到货架层板以提供电能,接收电路使用集总元件,可以内置到电子设备中。通过分析电场耦合,建立了单接收及双接收系统的电路模型,并分析了功率效率传输特性。仿真及实验系统验证了所提技术的可行性。结果表明,接收设备可在货架平台内的任意位置获得稳定的电功率。接收设备数量增加时,系统的传输效率得以提高。六接收设备时,单个功率仍能在500 mW以上,足以驱动显示牌类的微功耗电子设备。     

基于太阳能的无线充电器设计

为了摆脱有线充电的束缚,更加合理有效的利用能源,设计了一种基于太阳能的无线充电系统。太阳能电池板收集太阳能并通过充电管理电路给12V蓄电池充电,发射电路将12V直流电经过H桥逆变成交流信号并通过线圈发射出去,接收电路采用全桥整流将感应的交流信号整流滤波后稳压输出。实验结果表明:该太阳能无线充电系统可以稳定的给手机,MP3等设备充电。     

圆极化整流天线阵列设计与实验

本文提出了n×n串并联整流天线组阵模型。将整流电路集成在接收天线背面以减小其相互影响。实际制作并测试了整流天线单元、2×2和3×3串并联阵列。结果显示,串并联阵列的实验结果与组阵模型完全吻合,串并联阵列最佳负载与单元最佳负载一致,验证了串并联组阵模型的有效性。2×2和3×3串并联阵列微波-直流最高转换效率分别为56%和63.3%。在此基础上,提出了多元串并联组阵方案以满足效率、功率和负载的要求。     

手机锂电池无线充电器设计

采用电磁感应原理对手机锂电池无线充电器进行设计,本设计分为发射电路和接收电路两部分。发射电路包括功放电路、振荡电路、耦合线圈;接收电路包括耦合线圈、整流电路、滤波电路和恒压充电电路。对电路中各元器件进行了设计、选型与制作。实验结果表明,所设计的无线充电器可以对手机电池进行充电,电路正确可行。     

基于磁场谐振耦合的无线电力传输发射及接收装置的研究

发射、接收装置是实现无线能量传输的核心部分.本文从磁场的角度对发射与接收天线的转换效率进行分析,得到了天线的参数与效率之间的关系,从而可以有目的性地对天线的参数进行选择,以达到最优效果的传输.最后搭建实验平台,改变天线的参数,通过实验验证理论的分析.理论及实验表明发射、接收线圈的匝数及线圈半径的大小对传输效率有重要的影...     

基于谐振式无线电能传输系统中螺旋天线物理实现的约束条件及设计

在磁耦合谐振的无线电能传输系统中,螺旋天线将射频能量进行发射与接收。讨论螺旋天线的几何参数与其谐振频率的关系,提出螺旋天线制作的约束条件。据此制作出两个相同的螺旋天线,用于磁耦合谐振的无线电能传输系统中的发射天线和接收天线,并在系统中进行测试。实测结果表明该组发射天线和接收天线在8 MHz谐振频率下,螺旋天线间的距离为1 m时的传输效率达77%。     

无线射频能量收集系统设计

微型电子设备供电方式仍是以电池为主,更换电池带来的困难使这些设备无法长久运行,无线射频能量技术为低功率微电子设备的供电提供了一种新的方式.文中设计了一套接收2.4 GHz射频信号的射频能量收集系统,该系统主要由微型贴片天线、阻抗匹配电路、整流升压电路和存储电路构成,利用ADS仿真工具验证了系统设计的可行性,当负载电阻在...     

NiCuZn铁氧体磁片在NFC天线中的应用及仿真分析

采用线圈式结构设计了近场通信(NFC)天线,并将NiCuZn铁氧体柔性磁片应用于NFC天线系统。利用HFSS仿真软件,研究了天线介质基板厚度、线圈走线宽度、铜线间距以及柔性磁片等对天线回波损耗、谐振频率以及磁场分布的影响。结果表明,天线的走线宽度、走线间距、介质板厚度等参数会影响天线的输入阻抗从而改变谐振频率,最佳的基板厚度0.8 mm、走线宽度a=0.5 mm、走线间距b=1 mm;金属片会导致NFC天线谐振频率偏移,而NiCuZn铁氧体柔性磁片能有效防止金属对天线磁场的干扰以及谐振频率偏移。     

基于无线通信技术的调频发射接收系统设计

为了满足目前中短距离范围内无线调频通信的需求，提出了一种基于无线通信技术的调频发射接收系统设计方案。系统采用FM发射/接收芯片RDA5820完成了调频发射、接收功能设计，通过IIC总线实现了RDA5820与STC89C52之间的数据传输，并使用LCD液晶屏实时显示系统工作状态。实验测试表明，在87.0～108.0 MHz频段范围内，该系统具有良好的音频信号发射与接收能力，其最大发射和接收距离可达800 m，较好地实现了中短距离范围内的无线调频通信,并可应用于校园调频广播等领域。     

感应无线供电系统的线圈自定位方法研究EI北大核心CSCD

感应无线供电技术是解决植入式医疗器械等移动设备灵活用电的有效途径之一,而实际应用中发射与接收线圈之间的相对位置由于难以精确对准,导致系统传输功率和传输效率下降,给系统的高效运行带来不利影响。为此,该文提出一种基于互感参数辨识的感应无线供电系统线圈自定位方法。该方法无需借助额外的辅助线圈和定位传感器,通过推导互感与线圈位置之间的数学解析式,并结合位置扰动下的互感变化,求解出发射线圈的三维空间坐标,实现感应无线供电系统发射线圈和接收线圈之间的自主定位。以S-S拓扑的感应无线供电系统搭建电路并进行实验验证,结果表明,该方法能够实现发射线圈与接收线圈之间的有效准确定位且定位精度和耦合线圈尺寸(直径)无关,定位精度达到1mm以内,可满足实际应用的需求。     

低功率射频能量收集系统设计及优化

为了实现环境中低功率射频信号能量收集,设计了一种无线射频能收集系统,该系统主要由天线、倍压整流电路和匹配电路组成。为了提高射频信号能量收集效率,提出了基于二极管的低输入倍压整流系统数学模型;为了实现天线阻抗与倍压整流电路输入阻抗相匹配,采用量子粒子群算法实现了匹配电路参数的优化;在仿真软件对该优化方法进行了仿真试验。实验结果表明,所设计的射频能收集系统,可有效提高射频信号能量收集效率。     

应用于2.4GHz射频能量收集的微带圆极化整流天线

设计了一款应用于2.4GHz射频能量收集的微带圆极化整流天线。该整流天线由接收天线和整流器组成,接收天线采用双馈电带环形槽微带天线,整流器由单级倍压整流电路和匹配电路组成。经加工测试,接收天线实现了双向辐射圆极化波,并且能覆盖目标频段2.4 GHz,增益为3.72 dBi,效率为89.6%。整流器在负载为1 k?、输入功率为-2 dBm、频率为2.4 GHz时,转换效率η达到最大值38%。最后,将整流器和接收天线相连成整流天线,在射频信号较多的室内进行实验测量时,测得输出电压为26 mV,验证了该整流天线在低功率条件下在2.4 GHz频段内具备较高的整流效率。     

日本成功进行太空光伏发电微波无线输电实验

<正>日本宇宙航空研究开发机构近日成功进行了微波无线输电实验,输电距离达55m。微波无线输电是"太空太阳能发电"不可或缺的技术,这一成果使太空太阳能发电研究又前进了一步。研究小组在兵库县实施了室外无线输电实验。由于强大的微波可能对人体和环境产生不良影响,因此对微波发射的精度要求极高。经过精确调整,研究者最终完成了从输电装置向55m外天线进行微波无线输电,接收装置则将这种"无线电"转换为直流电。研究小组认为,能够控制微波是实现安全无损输电所需的重要     

无线输电技术的动态

无线输电是不用传输导线的输电方式，主要有微波输电、激光输电和真空管道输电3种：1．微波输电利用空间波传输电能。电源送出的电先通过微波转换器，将工频交流电变换成微波，再通过发射站的微波发射天线送到空间并传播到地面微波接收站．接收到的微波通过转换器将微波变换成工频低压交流电，供用户使用。目前微波输电在日本等国已得到应用。美国制订的卫星发电计划SSPS，就是用空间宇宙联络船把数千MW的太阳能电池发电系统送往宇宙，并通过微波输电的形式把电传回地球．这是人类宏伟的理想。由于微波能顺利地穿透电高层，并很少受到大…     

简介卫星电视广播常用术语(二)

9.卫星转发器在卫星通信中,转发器就是一个中继站.在卫星通信和卫星广播电视中都离不开卫星转发器.卫星通信也是微波中继通信的一种,只不过它的中继站不在地面上,而在天空中.天空中的微波中继站就是通信卫星.通信卫星有微波转发设备,它把卫星地面站发射的微弱信号用天线接收下来,经过变频、放大再转发给另一个地面站完成微波通信任务....     

金属障碍物对磁耦合谐振无线电能传输系统的影响

近年来,基于无线电能传输技术的各类系统受到越来越广泛的关注。大多数关于磁耦合谐振式无线电能传输技术的研究集中于能量在自由空间中传播的情况,本文针对无线电能传输系统可能遇到金属介质障碍物的情况进行了探讨。分别将障碍物置于发射端一侧、接收端一侧以及发射端和接收端之间,并对其进行仿真分析及实验验证。仿真结果显示金属障碍物的设置对系统附近磁场有明显影响,与实验结果一致。并且证明,通过调节可调电容,可以使系统输出功率大致恢复到无障碍物时的水平。