The invention discloses a space millimeter wave wireless energy transmission system, which includes a klystron power supply, a continuous transmission millimeter wave klystron, a klystron power supply, a millimeter wave transmitting antenna, a millimeter wave klystron connected to the input end, a receiving antenna array, set in free space, corresponding to the millimeter wave transmitting antenna. It includes at least one receiving antenna; the rectifier circuit, the input end connected to the output terminal of the receiving antenna array; the DC power synthesis circuit, the input end connected to the output end of the rectifier circuit; the three port converter, the input end connected to the output end of the DC power synthesis circuit; the load, the input end connected to the output end of the three end converter; storage The battery is connected to the three port converter. Its advantages are: using the millimeter wave section to carry out wireless energy transmission and achieve high distance to diameter ratio energy transmission, and overcome the problem that the traditional microwave energy transmission system needs to assemble the launch / receive antenna with too large volume and too large weight.
【技术实现步骤摘要】
一种空间毫米波无线输能系统
本专利技术涉及能源中的微波无线输能系统
,具体涉及一种空间毫米波无线输能系统。
技术介绍
早在上世纪六十年代,人们就基于微波输能技术提出了太阳能空间发电站的概念。在太阳能空间发电站领域,国外做了大量研究,与传统的输能方式相比,微波输能技术有其独特的优势,例如,无需传输介质,速度快、损耗小以及易于重新布局等等。但是,传统波段的微波输能系统由于频率较低,其发射/接收天线阵列提及巨大,重达数吨,实用性不强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种空间毫米波无线输能系统,采用Ka毫米波波段进行无线输能,实现了高距径比能量传输,解决了传输距离与天线口径间的瓶颈,克服了传统微波输能系统需要装配发射/接收天线的体积和重量过大而产生的实用性不足问题。为了达到上述目的,本专利技术通过以下技术方案实现:一种空间毫米波无线输能系统,其特征是,包含:速调管电源,具有恒流输入以及多路高电压输出,用于测试连续发射毫米波速调管的功能以及对其进行微波功率发生;连续发射毫米波速调管,连接速调管电源,用于产生毫米波能量;毫米波发射天线,输入端连接毫米波速调管,用于将毫米波发射到自由空间;接收天线阵列,设置在自由空间内,与毫米波发射天线对应设置,用于接收射频信号,其包含至少一个接收天线;整流电路,输入端连接接收天线阵列的输出端;直流功率合成电路,输入端连接整流电路的输出端,将多路不同电压的整流电路高效合成为一路直流输出;三端口变换器,输入端连接直流功率合成电路的输出端,以适应空间使用并完成直流功率合成电路、蓄电池和负载的功率管理和充放电控制;负载,输入端连接三 ...
【技术保护点】
1.一种空间毫米波无线输能系统,其特征在于,包含:速调管电源,具有恒流输入以及多路高电压输出,用于测试连续发射毫米波速调管的功能以及对其进行微波功率发生;连续发射毫米波速调管,连接速调管电源,用于产生毫米波能量;毫米波发射天线,输入端连接毫米波速调管,用于将毫米波发射到自由空间;接收天线阵列,设置在自由空间内,与毫米波发射天线对应设置,用于接收射频信号,其包含至少一个接收天线;整流电路,输入端连接接收天线阵列的输出端;直流功率合成电路,输入端连接整流电路的输出端,将多路不同电压的整流电路高效合成为一路直流输出;三端口变换器,输入端连接直流功率合成电路的输出端,以适应空间使用并完成直流功率合成电路、蓄电池和负载的功率管理和充放电控制;负载,输入端连接三端变换器的输出端;蓄电池,连接三端口变换器。
【技术特征摘要】
1.一种空间毫米波无线输能系统,其特征在于,包含:速调管电源,具有恒流输入以及多路高电压输出,用于测试连续发射毫米波速调管的功能以及对其进行微波功率发生;连续发射毫米波速调管,连接速调管电源,用于产生毫米波能量;毫米波发射天线,输入端连接毫米波速调管,用于将毫米波发射到自由空间;接收天线阵列,设置在自由空间内,与毫米波发射天线对应设置,用于接收射频信号,其包含至少一个接收天线;整流电路,输入端连接接收天线阵列的输出端;直流功率合成电路,输入端连接整流电路的输出端,将多路不同电压的整流电路高效合成为一路直流输出;三端口变换器,输入端连接直流功率合成电路的输出端,以适应空间使用并完成直流功率合成电路、蓄电池和负载的功率管理和充放电控制;负载,输入端连接三端变换器的输出端;蓄电池,连接三端口变换器。2.如权利要求1所述的空间毫米波无线输能系统,其特征在于:毫米波发射天线采用高透波拓扑架构材料的远距离点汇聚技术设计实现,以提高毫米波的传输效率并减小毫米波发射/接收阵列面积;接收天线阵列采用分区分子阵设计以及天线共形设计,以提高毫米波的整流接收效率;整流电路内的整流器采用GaN材料制备而成,以提高毫米波的整流效率。3.如...
【专利技术属性】
技术研发人员:何小斌,蓝剑宇,谢伟,黄军,
申请(专利权)人:上海空间电源研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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