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微波能量传输发展 在太空建发电站,怎样把电力输送到地球?

2020-09-30知识8

无线能量传输的无线功率传输发展史 无线功率传输发展史通过波束发射能量的想法并不新奇。早在1891年,Nikola Tesla在Wardenclyffe进行的无线功率传输实验就证明,可以在没有导线的情况下点亮25英里以外的氖气照明灯。而创建于1934年的美国联邦通讯委员会(FCC),则将2.4-2.5GHz的频段作为工业、科学和医疗(ISM)领域的保留频段,从而使人们可以在该范围进行重大意义的科学研究。二战期间,利用磁电管将电能转换成微波的技术被成功开发。但是将微波转回电流的方法直到1964年才被发现,在这一年里,William C.Brown成功验证了一个可以把微波转换成电流的硅整流二极管天线。1968年,Peter Glaser提出了在功率级别远低于国际安全标准的条件下,利用微波从太阳能动力卫星向地面传输功率的想法;而在1987年10月7日的一项固定高海拔中继平台(SHARP)实验中,一架小型飞机依靠RF波束提供的能量在空中飞行。此次飞行首开国际航空联盟同类实验的先河。最后在1995年,NASA设立了一个集科研、技术和投资学习于一身的250MW太阳能动力系统(SPS),而日本的目标则是在2025年建立一个低成本的示范模型。

微波能量传输发展 在太空建发电站,怎样把电力输送到地球?

微波网络分析的理论建立中,做了哪些假设?为什么最后都归结为S参数的分析与求解? 微波系统主要研究信号和能量两大问题:信号问题主要是研究幅频和相频特性;能量问题主要是研究能量如何有效地传输。微波系统是分布参数电路,必须采用场分析法,但场分析法过于复杂,因此需要一种简化的分析方法。微波网络法被广泛运用于微波系统的分析,是一种等效电路法,在分析场分布的基础上,用路的方法将微波元件等效为电抗或电阻器件,将实际的导波传输系统等效为传输线,从而将实际的微波系统简化为微波网络,把场的问题转化为路的问题来解决。微波网络理论是在低频网络理论的基础上发展起来的,低频电路分析是微波电路分析的一个特殊情况。一般地,对于一个网络有Y、Z和S参数可用来测量和分析,Y称为导纳参数,Z称为阻抗参数,S称为散射参数;前两个参数主要用于集总电路,Z和Y参数对于集总参数电路分析非常有效,各参数可以很方便的测试;但是在微波系统中,由于确定非TEM波电压、电流非常困难,而且在微波频率测量电压和电流也存在实际困难。因此,在处理高频网络时,等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。与直接测量入射、反射及传输波概念更加一致的表示是散射参数,即S参数矩阵,它更适合于分布参数电路。S参数就是建立在入射波、反射波。

微波能量传输发展 在太空建发电站,怎样把电力输送到地球?

微波传输电力 能传多远?可以传到外太空?功率?足够支撑飞机发动机飞行。地面上的微波站将能量很高的微波发射到很远的空间.早在1987年9月,第一架无人驾驶的微波飞机在加拿大渥太华郊外的机场成功地飞上蓝天。在高空持续飞行了20分钟。它的能量来自于安装在飞机下面的圆盘天线,地面上的发射机将电能转化为微波输送到天空,飞机接收之后,再转化为电力,驱动螺旋桨进行飞行。随后不久,美国研制成功一种无人驾驶的空中微波监察飞行器,这个飞行器的飞行高度可以达到2万米,能够在空中停留60-90分钟。1991年,美国和加拿大科学家合作建立了一座技术先进的地面微波站。这里有世界上最大的微波发射天线,可以将微波发射到几万米高的空间。飞机在飞行中利用微波供给的能量,可以在距离地面2万米的高空中连续飞行3个月。现在,日本专家在研制开发微波飞机方面也处在遥遥领先的地位。他们研制出了性能更为先进的微波供能飞机。通过采用最新的半导体技术和相控阵天线自动定向技术,能够使微波传送得更远、定向精度更高。在航天事业发展中,人们正在设想用微波的能量来发射航天飞机,所需经费只是用火箭发射经费的二十分之一。与此同时,科学家利用微波进行大气检测和监测,也为火箭和。

微波能量传输发展 在太空建发电站,怎样把电力输送到地球?

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