[实用新型]一种传输能量用相控阵天线传输系统

说明书

本实用新型涉及相控阵天线技术领域，且公开了一种传输能量用相控阵天线传输系统，包括天线本体，所述天线本体的表面安装有天线阵面模块，所述天线本体的外侧分别安装有功率放大模块、功率分配移相模块、波束控制器模块和DC‑DC电源模块；该一种传输能量用相控阵天线传输系统，通过天线本体、天线阵面模块、功率放大模块、功率分配移相模块、波束控制器模块和DC‑DC电源模块的设置，解决了目前的电磁感应耦合、磁共振耦合、微波能传输等WPT技术达不到室内WPT的应用要求，而且传输距离和安全性上存在严重不足的问题，该传输能量用相控阵天线传输系统，具备可以将能量转换为直流进行储存或利用，有效提升传输距离且安全可靠的优点，值得推广。

技术领域

本实用新型涉及相控阵天线技术领域，具体为一种传输能量用相控阵天线传输系统。

背景技术

相控阵天线指的是通过控制阵列天线中辐射单元的馈电相位来改变方向图形状的天线，控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束扫描的目的，在特殊情况下，也可以控制副瓣电平、最小值位置和整个方向图的形状，例如获得余割平方形方向图和对方向图进行自适应控制等，用机械方法旋转天线时，惯性大、速度慢，相控阵天线克服了这一缺点，波束的扫描速度高，它的馈电相位一般用电子计算机控制，相位变化速度快(毫秒量级)，即天线方向图最大值指向或其他参数的变化迅速，这是相控阵天线的最大特点。

目前电磁感应耦合、磁共振耦合、微波能传输等WPT技术虽然日趋成熟并获得快速发展，但它们还远达不到室内WPT的应用要求，ICPT的传输距离至多在厘米量级，仅适用于非接触式近距输能；MRC虽然在传输距离上有所突破，但其收/发谐振线圈尺寸多在半米以上，几乎不能与智能手机、便携式电子、微小传感器等电路集成；MPT输能距离虽远，但其产生的微波波束指向性强、潜在的电磁危害大；而且，MPT还需求大口径收/发天线和额外的输能定位装置，当前，迫切期待新型的理论与技术，突破现有WPT技术瓶颈，解决天基WPT研究难题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种传输能量用相控阵天线传输系统，具备可以将能量转换为直流进行储存或利用，有效提升传输距离且安全可靠的优点，解决了目前的电磁感应耦合、磁共振耦合、微波能传输等WPT技术达不到室内WPT的应用要求，而且传输距离和安全性上存在严重不足的问题。

为实现上述可以将能量转换为直流进行储存或利用，有效提升传输距离且安全可靠的目的，本实用新型提供如下技术方案：一种传输能量用相控阵天线传输系统，包括天线本体，所述天线本体的表面安装有天线阵面模块，所述天线本体的外侧分别安装有功率放大模块、功率分配移相模块、波束控制器模块和DC-DC电源模块，所述功率放大模块位于天线本体的表面，所述功率分配移相模块位于天线本体的下方，所述波束控制器模块和DC-DC电源模块分别位于功率分配移相模块下方的两侧。

优选的，所述天线阵面模块的输入端与功率放大模块的输出端单向电连接，所述功率放大模块的输入端与功率分配移相模块的输出端单向电连接，所述功率分配移相模块的输入端与波束控制器模块的输出端单向电连接，所述波束控制器模块的输入端与DC-DC电源模块的输出端单向电连接，所述DC-DC电源模块的输出端分别与功率放大模块和功率分配移相模块的输入端单向电连接。

优选的，所述功率分配移相模块包含有若干个移相器，且它们均通过微波信号输入，所述DC-DC电源模块通过+28V直流电源输入。

优选的，所述波束控制器模块形成的相控阵天线采用高性能大规模数字集成芯片，且该芯片可以为AD、DA或FPGA中的任意一种。

优选的，所述天线本体的安装要实现对地形成半锥角3°的波束覆盖，且其阵列布局方式应达到在整个工作频带内，主瓣扫描至3°时不出现较大栅瓣。

优选的，所述天线本体外形尺寸为：1.8m(长)×1.8m(宽)×0.5m(高)。