超声波无线电能传输的声电通道设计

为了解决磁耦合方式无线电能传输技术在金属障碍环境下因涡流效应而效率低下问题,该文开展了金属障碍环境下超声无线电能传输技术研究。首先从声学的角度分析能量传输通道参数对声波透射系数的影响规律,并指导完成通道参数的配置。然后,采用同时共轭阻抗匹配技术完成通道输入端口与输出端口的阻抗匹配网络设计,并通过实验验证阻抗匹配网络的有效性。测试结果表明,该文所设计的超声波无线电能传输系统透11 mm厚304不锈钢障碍的理论最佳传输效率为68%,进行同时共轭阻抗匹配后通道的实际能量传输效率为56.25%,传输功率达51.53 W。该研究所达到的能量传输效率和传输功率均能满足绝大部分使用需求。该技术在军事、航天等领域具有较好的应用前景。

一种具有传感功能标签天线的优化设计

针对奥地利微电子公司（AMS）推出的具有传感功能的标签芯片SL900A,提出一种适用SL900A标签芯片的超高频折叠偶极子标签天线。SL900A标签芯片符合EPC Class1 Gen2（860-960 MHz）标准,谐振频率在900MHz处芯片输入阻抗为31-320jΩ。本文通过HFSS电磁仿真软件对设计的天线进行建模、仿真,分析得出影响天线阻抗、谐振频率和带宽性能的关键尺寸参数,采用烟花算法（FWA）优化方法对天线关键尺寸参数进行优化。经过优化,天线功率反射系数小于-10 d B时带宽为10%,覆盖860-960 MHz频段,最大增益达到-0.98 d B,天线与SL900A标签芯片实现良好的共轭阻抗匹配。根据优化结果制作天线实物,测试结果表明设计实现的天线适用于SL900A标签芯片。