[发明专利]一种用于微波输电系统的抗辐射能量发射器

说明书

本发明公开了一种用于微波输电系统的抗辐射能量发射器，包括中子屏蔽壳、天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜、第二中子屏蔽层和固定螺栓；天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜和第二中子屏蔽层依次通过固定螺栓固定连接，并固定设置于中子屏蔽壳内。本发明的抗辐射能量发射器一方面满足核辐射领域的需求，能够提升发射器本身性能，提高能量传输效率，增加其实用性。另一方面采用模块化设计，可以对电磁透镜进行拆卸更换，以实现对发射器方向性的调整，更可以根据实际需求拓展工作模式。本发射器兼具功能性和便携性，在保证大功率需求和远距离传输的基础上，又具有灵活性的优点。

技术领域

本发明属于电能辐射防护技术领域，具体涉及一种用于微波输电系统的抗辐射能量发射器。

背景技术

现今大部分电能传输方式脱离不掉电缆。使用电缆传输电能确实稳定，但是在极端环境下，搭建高压电线路的成本极高，且不可控因素极多。如核辐射场合中，人无法进入，特别是事故爆发之后，需要电子设备进入时，如何保证电子设备长时间工作以满足事故场景实施侦测的需求。因此，无线输电应运而生。微波输电一般分为谐振式和微波式，前者传输距离很短，后者可以实现远距离传输。一般微波输电系统需要类似无线通信系统中的接收发射模块和能量发射模块。接收和能量发射模块的性能十分关键，在远距离传输中，若发射模块性能较差，将直接影响电能的传输效率，系统本身的性能也将大打折扣。在定向传输的应用领域中，需要发射模块本身具有很强的指向性，传统定向传输的发射模块为喇叭发射模块，此种类型的发射模块结构复杂且体积较大，在要求便携性的场合中很难投入使用。

基于以上情况，本发明中又着重留意了在核辐射场景下，金属体活化后带有辐射，可能会对人体造成伤害，因此，必须要在保证性能的前提下降低辐射造成的不良影响。

发明内容

本发明的目的是为了解决核辐射下发射器工作的问题，提出了一种用于微波输电系统的抗辐射能量发射器。

本发明的技术方案是：一种用于微波输电系统的抗辐射能量发射器包括中子屏蔽壳、天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜、第二中子屏蔽层和固定螺栓；天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜和第二中子屏蔽层依次通过固定螺栓固定连接，并固定设置于中子屏蔽壳内。

本发明的有益效果是：本发明的抗辐射能量发射器一方面满足核辐射领域的需求，能够提升发射器本身性能，减少资源浪费，提高能量传输效率，增加其实用性。另一方面采用模块化设计，可以对电磁透镜进行拆卸更换，以实现对发射器方向性的调整，更可以根据实际需求拓展工作模式，可以满足定向和非定向与高功率和低功率等多种需求。本发射器兼具功能性和便携性，在保证大功率需求和远距离传输的基础上，又具有灵活性的优点。

进一步地，天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜和第二中子屏蔽层的四角上均设置有与固定螺栓匹配的螺孔。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，螺孔和固定螺栓搭配使用，使天线、第一中子屏蔽层、电磁透镜和第二中子屏蔽层连接牢固，且稳固地安装在中子屏蔽壳内。

进一步地，天线由介质板和蚀刻的金属片组成；天线的高度为1.6mm；天线宽度W的计算公式为：

其中，f为天线的频点，c为光速，ε_r为介质板的平均介电常数；

天线长度L的计算公式为：

其中，λ为波长，Δλ为圆极化天线的简并膜大小；

介质板边长C的计算公式为：

其中，W为天线宽度，λ为波长，f_(x)为余项。