高效率的微波无线电力传输通过反射相梯度元表面和表面波聚合
Han Xiong1, Qiang Yang2,3, Yi-Zhe Huang1
1State Key Laboratory of Power Transmission Equipment Technology, School of Electrical Engineering, Chongqing University, Chongqing 40044, China.
ACS applied materials & interfaces
|October 23, 2024
概括
本研究介绍了一种使用反射相梯度元表面 (R-PGMs) 的新型微波能量接收器,以提高微波无线功率传输 (MWPT) 的效率. R-PGM设计增强了能量捕获,并简化了离网应用的系统.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 微波无线电源传输 (MWPT) 对远程和紧急电源至关重要.
- 传统的MWPT系统面临着低效率,复杂的设计和制造方面的挑战.
研究的目的:
- 引入使用反射相梯度元面 (R-PGMs) 的高效微波能量接收器设计.
- 为了克服MWPT系统中传统天线阵列的局限性.
主要方法:
- 使用R-PGM进行平面波到表面波的转换.
- 使用的表面波能量与圆形阵列的融合.
- 为60°相梯度优化了R-PGM参数.
- 将组件集成到具有匹配输出端口的混合天线阵列中.
主要成果:
- 在模拟中实现了85.32%的微波到表面波转换效率.
- 在5.8 GHz的实验中证明了68.26%的收集效率和64.68%的峰值能量收集效率.
- 实现了42%的RF-to-DC转换效率.
- 通过消除复杂的组合网络,显著简化了系统设计.
结论:
- 基于R-PGM的设计为MWPT提供了简化和高效的解决方案.
- 这项技术增强了用于离网和应急电力应用的能量捕获和转换.


