整流天线中微波二极管的大信号整流特性研究

本文首次给出了一种可以直接测量微波二极管大信号特性的试验装置，利用此装置可直接测得二极管大信号S参数，进而可由软件仿真优化出二极管大信号的等效电路模型参数。本文对HSMS8202二极管10GHz时的大信号S参数进行了测量，并对其RF-DC的转换效率进行了研究，利用测得的大信号输入阻抗，设计了一个匹配电路，最终在9．75GHz，90mW输入功率和直流负载为200Ω下得到了70％的转换效率。此测量方法可广泛适用于一般固态器件大信号的特性测量。     

一种实用线极化矩形微带贴片接收整流天线的仿真设计

太空电站以及微波输电被认为是解决人类能源危机的一个切实可行的方案之一，本文介绍了微波接收整流天线的原理，设计了一种实用、尺寸简洁的线极化矩形微带贴片接收和整流天线，通过高频电磁仿真软件Ansoft Designer V1．0仿真表明该系统中二极管的转换效率超过70％，系统总转换效率大于63％，验证了该设计在理论和实际上的可行性。     

整流天线技术及应用

整流天线能把空间的微波能量转化为直流能量。本文分析了它的工作原理,介绍了几种理论分析方法和关键指标测试方法,并进一步分析研究了检波二极管微波/直流转换效率随负载和输入功率的变化关系。最后,列举了整流天线技术在工程技术领域已取得的成果并分析了它的应用前景。     

微波输能技术概述与整流天线研究新进展

介绍了微波输能(MPT:Microwave Power Transmission)系统的工作原理和系统组成,指出系统各部分的技术水平.其次,对MPT技术的发展和应用做了全面概述,它主要用于太阳能卫星、临近空间飞行器等远距离输能,目前在低功率应用领域得到关注.然后对微波无线输能系统的关键技术——整流天线研究进展做了详细分析.最后,讨论了微波输能技术的发展前景和尚待攻破的技术难题.     

阵列孔径型波输电与整流二极管接收天线的研究

讨论了孔径天线用作太阳能发电卫星输电天线时的最佳阵列分布，当阵元间的激盛强度成高斯分布时可实现９５％的输电效率，量化的电场分布产生的栅瓣使电力损失６％左右。还研究了电力接收用整流二极管天线阵列化时的远场电力接收特征，并讨论了射频－直流电的变换效率。     

一种5.8GHz新颖混合结构的整流天线

整流天线决定了微波无线输电效率的高低。为了克服微带贴片整流天线需要钻孔,不利于大规模生产的问题,提出了一种新型5.8GHz混合结构的整流天线,接收面积大的矩形微带贴片构成接收天线,过渡到具有平行结构的共面带线,二极管和电容可方便地摆放在共面带线的两侧,避免了钻孔。试验表明该接收系统整流转换效率达到了78.2%,验证了设计的可行性。     

宽带圆极化整流天线的研究与设计

针对空间微弱射频能量收集,提出了一种宽带圆极化整流天线,其主要由射频能量接收天线和多频整流电路构成.为了获得宽频带特性,接收天线的辐射贴片采用对数周期交叉偶极子.同时,两对交叉偶极子均由环形的90°相位延迟线连接,且相互正交,从而实现天线的圆极化特性.多频整流电路由两个单阶电压倍压整流电路并联而成,为了提高整流电路的性能和效率,引入了具有两个枝节的新型阻抗匹配电路.仿真结果表明:接收天线的阻抗带宽和3 dB轴比带宽分别为1 100 MHz和350 MHz;多频整流电路的功率灵敏度达到-35 dBm,最大RF-DC整体转换效率可达76.5%.在辐射强度为6.02 μT,负载电阻为700 Ω时,测得整流天线负载端的输出电压约为139 mV,因此该整流天线适用于低功率射频能量收集应用.     

一款轻量化整流天线设计

无人机、可穿戴设备供能等微波无线传能应用要求整流天线不仅具有高微波接收和整流效率,并且满足质量轻的要求.设计了一款5.8 GHz轻量化微波整流天线,该天线为缝隙耦合馈电的微带天线阵列,为减轻质量,天线加工制作于0.19 mm厚度的超薄高频基板,粘贴在5 mm厚度泡沫板.整流电路采用BAT15?03W肖特基二极管作为整流...     

介质杆天线的时域特性分析

超宽带技术在通信、雷达等众多领域获得广泛应用，时域天线是其关键技术。对介质杆天线用作时域天线的可行性进行了分析，并给出选择介质杆参数的依据。同时还使用FD-TD(时域有限差分法)数值计算方法分析了在超宽带情况下介质杆的直径、激励方式及终端渐变方式对天线的传播特性及辐射特性的影响。分析表明这种天线适宜用作时域天线。     

对数周期天线时域特性分析

应用FDTD分析对数周期天线的时域辐射特性和馈电端反射特性，通过FFT得到频域辐射方向图及馈电端输入驻波比，计算结果和测试结果相当吻合，证明方法的有效性。     

X-band circularly polarized rectennas for microwave power transmission applications

Circularly polarized rectennas operating at X-band are studied in this paper. The quasi-square patches fed by aperture coupling are used as the circularly polarized receiving antennas, which are easily matched and integrated with the circuits of rectennas. The： double-layer structure not only minimizes the size of the rectennas but also decreases the effects of the circuits on the antenna. The receiving elements have broader bandwidth and higher gain than the single-layer patches. Two rectennas operating at 10GHz are designed, fabricated and measured. The voltage of 3.86V on a load of 200Ω is measured and a high RF-DC conversion efficiency of 75% is obtained at 9.98GHz. It is convenient for this kind of rectennas to form large arrays for high power applications.     

一种新型5.8GHz共面带线整流天线的设计研究

整流天线是微波输电的关键技术之一,提出了一种新型结构的5.8GHz的共面带线整流天线,它具有平行结构,不需要钻孔,便于大规模生产,借助IE3D V10.0、ADS 2003C等高频仿真软件对该整流天线的参数进行了优化加工与设计,试验表明该接收整流转换效率达到了75%,验证了设计的可行性.     

时域近场测量的间接频域算法和直接时域算法研究

时域近远场变换是时域近场天线测量的关键技术。本文对时域近远场变换的间接频域算法和直接时域算法进行了数值模拟和分析。针对开口矩形波导天线的时域近场测量 ,选取时空采样参数和内插公式 ,用两种算法计算时域远场方向图 ,分析周期性、时域混叠问题和扫描面截断效应 ,在相互比较和验证的基础上 ,指出两者的优、缺点及适用的情况。     

30kW连续波磁控管的研制

本文叙述了大功率连续波磁控管的研制成果,该管为2450MHz、大功率、水冷、非包装式、全金属陶瓷结构、固定频率连续波磁控管,该管最大工作效率可达72％,最大连续波输出功率可达30kW,主要用于工业加热和等离子体应用,该管的研制成功为国内微波能应用提供了高效率的微波源。     

时域玻恩迭代的改进方法

本文提出了一种能够加速收敛的助推法，把助推法应用于时域非线性优化方法求解二维有耗介质体的逆散射问题，获得了很好的结果。     

Ka波段过模表面波振荡器数值模拟

为解决毫米波雷达对高功率微波源的急迫需求,采用Magic粒子模拟程序和CST高频仿真软件设计了一种工作在Ka波段的高功率表面波振荡器(Surface-wave Oscillator,SWO),该器件具有过模慢波结构,在中等电压(420kV)有较高的注波互作用效率。模拟结果表明这种器件在9.5个周期下能产生650MW输出功率的微波,转换效率达19.3%。     

基于容性耦合匹配结构的Ka波段宽带功放MMIC

采用容性耦合匹配结构,基于0.1μm GaAs pHEMT工艺设计了一个Ka波段三级宽带功率放大器MMIC.为了辅助宽带功放设计, 提出了一组公式来分析这一匹配结构.在展示的功放中, 此结构同时实现了宽频带和高效率.功放处于饱和状态时, 测得在32~40 GHz频率范围内的PAE大于30%, 功率增益超过15.5 dB, 功率约20 dBm.这一结果证明了这种设计方法的有效性.     

用时域积分方程法计算介质目标的电磁散射

本文应用时域积分方程法计算介质目标的散射场，并以球体和带球帽的圆柱体为例给出了沿轴向入射平面波的电磁散射结果，与实际测试结果非常一致，值得指出的是，虽然本文给出的介质目标具有平面对称性，但该方法适用于任意形状的目标。