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1、 XXXXXXX 院院 系：物理与信息工程学院系：物理与信息工程学院导导 师：师：XXXXXX（教授教授）学学 生：生：XXXXXX大学10级硕士开题报告The research of microwave energy wireless technology transmission 目目 录录课题背景与意义国内外研究现状研究目标、内容目前已做工作和今后计划进度安排课课题题背背景景背景背景1：电线充斥在我们生活当中，错综复杂的连：电线充斥在我们生活当中，错综复杂的连接方式给我们带来了很大的不便，长距离传输占用接方式给我们带来了很大的不便，长距离传输占用了大量空间，金属。金属能否省去？了大量空间
2、，金属。金属能否省去？背景背景2：地形复杂的山区，长期工作在海洋里的船：地形复杂的山区，长期工作在海洋里的船舶，深邃的地底矿井，太空中的航天器等长期得不舶，深邃的地底矿井，太空中的航天器等长期得不到充足的电能。如何维持其电能的供应？到充足的电能。如何维持其电能的供应？背景背景3：地球上的不可再生能源终有一天会枯竭，：地球上的不可再生能源终有一天会枯竭，而在外太空太阳能转化电能的效率是地球上的十倍，而在外太空太阳能转化电能的效率是地球上的十倍，并且不受时间，并且不受时间，重力，气候等影响。如何将太空中重力，气候等影响。如何将太空中的太阳能传输到地球上使用？的太阳能传输到地球上使用？研研 究究 的
3、的 意意 义义 微波输电主要用于一些特殊的场合，例如对植入微波输电主要用于一些特殊的场合，例如对植入人体的仪器进行供电，对地球上一些受地形限制无人体的仪器进行供电，对地球上一些受地形限制无法采用传统输电设施输电的地区进行供电，对低轨法采用传统输电设施输电的地区进行供电，对低轨道军用卫星供电，对长期工作在太空中而得不到地道军用卫星供电，对长期工作在太空中而得不到地面补给的国际空间站面补给的国际空间站宇宙飞船宇宙飞船微波飞机微波飞机（左下（左下图）图）等供电。等供电。2121世纪人类面临着严峻的能源形势，太阳能是取世纪人类面临着严峻的能源形势，太阳能是取之不尽，用之不竭的可再生清洁能源，利用地球同
4、之不尽，用之不竭的可再生清洁能源，利用地球同步轨道上的太阳能卫星将接收的太阳能转化为微波步轨道上的太阳能卫星将接收的太阳能转化为微波能传输到地球上，地面接收整流天线系统将接收到能传输到地球上，地面接收整流天线系统将接收到的能量转换为直流电，从而实现太阳能发电的功能，的能量转换为直流电，从而实现太阳能发电的功能，大规模开发利用太阳能将解决人类的能源危机。大规模开发利用太阳能将解决人类的能源危机。无线电波波长越短，其定向性也越好，弥散越小，无线电波波长越短，其定向性也越好，弥散越小，所以可以利用微波进行远距离输电，这对于新能源所以可以利用微波进行远距离输电，这对于新能源的开发利用的开发利用解决未来
5、能源短缺的问题具有重要意解决未来能源短缺的问题具有重要意义。义。国国外外研究现状研究现状1.19671.1967年美国空军同雷神公司合作进行了年美国空军同雷神公司合作进行了世界上首次电力微波传输实验，成功世界上首次电力微波传输实验，成功利用微波向模拟直升飞机提供电能。利用微波向模拟直升飞机提供电能。2.2.微波无线能量传输实验最有名的是微波无线能量传输实验最有名的是20012001年法国科学研究中心的皮格努莱特利年法国科学研究中心的皮格努莱特利用微波无线传输电能点亮用微波无线传输电能点亮40m40m外一个外一个200200瓦的灯泡。瓦的灯泡。3.20033.2003年欧盟研究者又在非洲留尼汪岛
6、建年欧盟研究者又在非洲留尼汪岛建造了一座造了一座1010千瓦试验性微波输电装置，千瓦试验性微波输电装置，已经开始以已经开始以2.45GHz2.45GHz频率的微波向靠近频率的微波向靠近1km1km的格朗巴桑村进行点对点的无线供的格朗巴桑村进行点对点的无线供电（右图）。电（右图）。总结总结：国外已经能够在一定距离上实现微：国外已经能够在一定距离上实现微波无线能量传输的应用。但是，其传波无线能量传输的应用。但是，其传输效率低，传输距离有限。输效率低，传输距离有限。国国内内研究现状研究现状l在我国，在我国，在我国，在我国，9090年代以后才开始对微波无线能量传输进年代以后才开始对微波无线能量传输进年
7、代以后才开始对微波无线能量传输进年代以后才开始对微波无线能量传输进行系统的研究，目前对微波能量转换电能效率研究较行系统的研究，目前对微波能量转换电能效率研究较行系统的研究，目前对微波能量转换电能效率研究较行系统的研究，目前对微波能量转换电能效率研究较多。多。多。多。l目前，国内的研究单位主要有：电子科技大学、上目前，国内的研究单位主要有：电子科技大学、上目前，国内的研究单位主要有：电子科技大学、上目前，国内的研究单位主要有：电子科技大学、上海大学、中国科学院电子研究所等。海大学、中国科学院电子研究所等。海大学、中国科学院电子研究所等。海大学、中国科学院电子研究所等。l主要的研究内容分为两大类主
8、要的研究内容分为两大类主要的研究内容分为两大类主要的研究内容分为两大类一是从原理上研究微波无线能量传输，例如发射一是从原理上研究微波无线能量传输，例如发射一是从原理上研究微波无线能量传输，例如发射一是从原理上研究微波无线能量传输，例如发射（接收）天线（接收）天线（接收）天线（接收）天线整流滤波电路整流滤波电路整流滤波电路整流滤波电路电路系统的匹配等的电路系统的匹配等的电路系统的匹配等的电路系统的匹配等的工作原理。工作原理。工作原理。工作原理。二是从转换效率上研究微波无线能量传输，例如整二是从转换效率上研究微波无线能量传输，例如整二是从转换效率上研究微波无线能量传输，例如整二是从转换效率上研究微
9、波无线能量传输，例如整流二极管的转换效率，整流电路的整流效率等。流二极管的转换效率，整流电路的整流效率等。流二极管的转换效率，整流电路的整流效率等。流二极管的转换效率，整流电路的整流效率等。vv研究微波无线能量传输的系统结构和研究微波无线能量传输的系统结构和技术实现；技术实现；vv研究微波无线能量传输中的关键技术。研究微波无线能量传输中的关键技术。研究目标与研究内容研究目标与研究内容研研究究目目标标vv利用天线理论、电磁波传播理论、高利用天线理论、电磁波传播理论、高频电路匹配理论，电磁辐射理论等研频电路匹配理论，电磁辐射理论等研究微波无线能量传输技术原理。究微波无线能量传输技术原理。vv研究微
10、波无线能量传输中的关键技术研究微波无线能量传输中的关键技术XXX。vv研究如何减小微波传输装置体积研究如何减小微波传输装置体积提提高传输距离高传输距离传输效率传输效率传输功率等。传输功率等。研研究究内内容容vv阅读了大量微波无线能量传输方面的文献资阅读了大量微波无线能量传输方面的文献资阅读了大量微波无线能量传输方面的文献资阅读了大量微波无线能量传输方面的文献资料，了解了微波无线能量传输的发展历程。料，了解了微波无线能量传输的发展历程。料，了解了微波无线能量传输的发展历程。料，了解了微波无线能量传输的发展历程。vv学习了有关微波无线能量传输原理方面的知学习了有关微波无线能量传输原理方面的知学习了
11、有关微波无线能量传输原理方面的知学习了有关微波无线能量传输原理方面的知识，初步理解了这方面的理论，确定了课题识，初步理解了这方面的理论，确定了课题识，初步理解了这方面的理论，确定了课题识，初步理解了这方面的理论，确定了课题研究方案；研究方案；研究方案；研究方案；vv弄清了目前弄清了目前弄清了目前弄清了目前XXXXXX传输系统构成，应用以及前传输系统构成，应用以及前传输系统构成，应用以及前传输系统构成，应用以及前景。景。景。景。目前已做工作目前已做工作已已做做工工作作vv继续学习继续学习继续学习继续学习XXXXXX传输原理，系统构成，应用以及传输原理，系统构成，应用以及传输原理，系统构成，应用以
12、及传输原理，系统构成，应用以及XXXXXX传输中的各种亟待解决的问题。（例如电传输中的各种亟待解决的问题。（例如电传输中的各种亟待解决的问题。（例如电传输中的各种亟待解决的问题。（例如电磁兼容问题，电磁辐射安全问题，系统整体性磁兼容问题，电磁辐射安全问题，系统整体性磁兼容问题，电磁辐射安全问题，系统整体性磁兼容问题，电磁辐射安全问题，系统整体性能问题等）能问题等）能问题等）能问题等）vv分析分析分析分析XXXXXX中存在的各种问题，争取解决其中的中存在的各种问题，争取解决其中的中存在的各种问题，争取解决其中的中存在的各种问题，争取解决其中的一个问题，写出论文。一个问题，写出论文。一个问题，写出
13、论文。一个问题，写出论文。今今后后计计划划vv20112011年年年年5 5月月月月20122012年年年年4 4月：进行文献研究及开题。月：进行文献研究及开题。月：进行文献研究及开题。月：进行文献研究及开题。vv20122012年年年年5 5 月月月月20122012年年年年8 8 月：仔细阅读大量的文献资料，月：仔细阅读大量的文献资料，月：仔细阅读大量的文献资料，月：仔细阅读大量的文献资料，完善整体计划。完善整体计划。完善整体计划。完善整体计划。vv20122012年年年年9 9 月月月月20132013年年年年2 2月：撰写学位论文，并向导师月：撰写学位论文，并向导师月：撰写学位论文，并
14、向导师月：撰写学位论文，并向导师提交完成后的论文。提交完成后的论文。提交完成后的论文。提交完成后的论文。vv20132013年年年年3 3月月月月20132013年年年年4 4 月：经导师修改指正后，重新月：经导师修改指正后，重新月：经导师修改指正后，重新月：经导师修改指正后，重新整理论文并定稿。整理论文并定稿。整理论文并定稿。整理论文并定稿。vv20132013年年年年5 5 月月月月20132013年年年年6 6月月月月 ：完成论文答辩前的准备工：完成论文答辩前的准备工：完成论文答辩前的准备工：完成论文答辩前的准备工作，准备论文答辩。作，准备论文答辩。作，准备论文答辩。作，准备论文答辩。进进度度安安排排