2023年 第30卷 第11期
《工程（英文）》 >> 2023年 第30卷 第11期 doi: 10.1016/j.eng.2023.07.016
具有环形接收区域的微波无线能量传输发射天线口径场分布设计方法
a Shaanxi Key Laboratory of Space Solar Power Station System, Xidian University, Xi’an 710071, China
b Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore, Singapore 117583, Singapore
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摘要
本文提出了一种具有环形接收区域的微波无线能量传输发射天线口径场分布设计方法。该设计的目标是最大化辐射到环形接收区域上的微波功率与总传输功率的比值。通过将口径场幅度分布表示为一组特殊级数的求和，可将该最优设计问题简化为寻找两个实二次型的最大比值。基于矩阵论，可通过确定最大特征值及其对应的特征向量来解决该优化问题。为满足安全要求，将接收区域外的峰值辐射电平视为额外约束。为解决该约束优化问题，提出了将灰狼优化算法和Nelder-Mead单纯形法结合的混合优化方法。为证明所提方法的有效性，首先，对连续口径场分布进行数值仿真实验。然后，使用离散阵列天线来验证优化结果的正确性，其中单元假设为各向同性的点源。最后，采用微带贴片阵列来进一步验证所提出方法的有效性。
补充材料
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