3  微波滤波器的设计 9

3。1  微波滤波器的主要参数 9

3。2  CMRC滤波器的参数分析 9

3。3  CMRC滤波器的优化结果 10

3。4  本章总结 14

4  整流电路的设计 15

4。1  整流电路简介 15

4。2  整流电路设计 15

4。3  HSMS-2820二极管分析 16

4。4  输出直通滤波器的设计 18

4。5  本章总结 18

5  阻抗匹配电路的设计 19

5。1  阻抗匹配的基本原理 19

5。2  利用ADS设计匹配电路 19

5。3  匹配电路与整流电路的整体仿真 21

5。4  本章总结 22

6  实物的制作与测试 23

6。1  整流天线的测试方案 23

6。2  发射天线的设计 24

6。3  实物的制作与测试 27

6。4  本章总结 31

结  论 32

致  谢 33

参 考 文 献 34

1  引言

1。1  研究背景及意义

随着各种化石燃料存储量的日益减少，新能源开发已经成为当前解决能源危机的重要课题，其中利用太阳能是引人关注的方向之一。太阳能是一种清洁无污染、稳定持久并且开发潜力巨大的能源，因此对于空间太阳能的利用已经广受关注。论文网

微波输能技术（Microwave Power Transmission, MPT)是一种不受自然条件限制且性能优良的新型能源传输技术，应用该技术可解决各类复杂条件下的设备及高空飞行器的无线持续供能问题。在能源问题日益严重的今天，开发新能源（太阳能）成为人们的理想出路，而作为实现太阳能发电这一构想的关键技术之一，微波输能技术便得到了人们的普遍重视。此外，微波输能技术在低功率，近距离应用方面也展现出了巨大的发展潜力。同时，微波输能技术也可以应用于驱动智能材料、空间能量回收等众多方面。文献综述

微波输能技术的核心部分是整流天线(Rectenna),其基本的组成是：接收天线，低通滤波器，阻抗匹配网络，整流二极管等。这些部分组合起来将形成一个高效的将无线的交流电磁波能量转化为直流能量的装置[14]。因此，研究整流天线对于研究微波输能技术是十分必要和有意义的，对于微波输能技术的发展有很好的推动作用。

1。2  国内外研究现状

1。3  本文的工作

    本文首先对整流天线的原理与设计过程进行了简要的介绍与分析，在此基础上利用仿真软件HFSS设计了中心频率为2。45GHz的微带天线。随后对滤波器的相关理论知识进行了介绍，设计了一个CMRC滤波器用于滤除整流二极管产生的高次谐波。对于整流电路部分，本文利用ADS进行电路仿真，依次研究了二极管的选择、二极管的最高效率的获取以及整流电路的整体设计，得到了性能比较理想的2。45GHz微波整流电路，其整体整流效率可以达到60%以上。同时在整流电路后面设计了一个直通滤波器，用于滤除非直流杂波。同时，本文分析了阻抗匹配的理论，设计了一个双枝节匹配电路，用于微带天线与整流电路之间的阻抗匹配。最后本文设计了一个测试系统，并设计了一个发射天线阵。