环形微带聚焦天线阵列的性能优化

基于无线能量传输效率优化理论,研究了环形聚焦天线阵列的6种拓扑结构,分析了它们的性能和影响性能的因素,发现中央单元会提高传输效率而减小聚焦距离,第2环单元对传输效率和焦距大小有很重要的贡献,但增加第2环的天线数目对性能无影响,增大口径会提高聚焦距离和旁瓣电平。最终设计了一种工作在2.45GHz的16个微带天线单元的环形聚焦天线阵列。设计结果显示,该天线阵列具有高传输效率、低旁瓣,以及聚焦距离更加精确的优点。

近场目标自适应聚焦天线

为了对位于天线近场区的目标进行定位和能量传递,提出了一种近场目标自适应聚焦天线的设计原理.当无源目标位于阵列天线近场区域时,通过检测发射阵列天线到接收天线之间的电磁散射参数,建立发射阵列天线到接收天线之间的功率传输方程,通过特征值方法优化求解功率传输效率的最大值,即可获得发射阵列天线在目标位置产生聚焦效应的激励分布.实验过程中,随机预设了多个不同位置、不同电磁参数和不同形状的近场目标,均获得了与预设目标位置相符合的电场聚焦分布效果.该近场目标自适应聚焦天线能够有效地将辐射电场聚集到位于近场区域的随机目标位置,从而实现目标的定位、跟踪和能量传递,聚焦效应对近场目标的位置、形状和电磁参数均不敏感.