张瑞成+李玉红

摘 要： 随着高频技术的发展，微波能量传输系统中常采用更高的频率，为了使整流天线能得到高输出电压，并且减少系统体积，降低装置成本，设计了一种C波段微波无线电能传输系统的发射端。直流电平经过锁相环合成芯片转换为C波段微波信号。该信号经过由驱动级功率放大芯片和高功率放大芯片组成的功率放大器，将功率放大到6 W，加上喇叭天线即组成了C波段微波无线电能传输系统的发射端。详细分析设计参数与方法，并利用ADS软件进行仿真验证。该系统具有极高的工作频率，省略了许多高频系统中的倍频部分，简化了系统结构，降低了装置成本。

关键词： 发射端； C波段； 锁相环合成器； 功率放大器

中图分类号： TN74?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）19?0006?04

Design for transmitting terminal of microwave wireless power

transmission system in C band

ZHANG Ruicheng， LI Yuhong

（College of Electrical Engineering， North China University of Science and Technology， Tangshan 063009， China）

Abstract： With the development of high frequency technology， the higher frequency is used in microwave energy transmission systems. In order to get the high output voltage of rectifying antenna， reduce the volume of the system and lower the cost of the device， a transmitting terminal of microwave wireless power transmission system working in C band was designed. The DC voltage is converted into microwave signal of C band through the phase?locked loop synthesis chip. The signal is amplified to 6 W through the power amplifier composed of driver stage power amplifying chip and high?power amplifying chip， and the horn antenna is added to form the transmitting terminal of microwave wireless power transmission system working in C band. The design parameters and method are analyzed in detail， and verified with ADS software simulation. The system has extremely high working frequency， and can omit the frequency doubling segment in many high frequency systems； the method has simplified the structure of the system and reduce the device cost.

Keywords： transmitting terminal； C band； phase?locked frequency synthesizer； power amplifier

0 引 言

随着科学技术的发展，微波能量传输成为当前科学研究中一个既有难度，又相当热门的方向[1]。微波无线电能传输对于微小型机器人、卫星等能量传输以及解决地面复杂环境的电能输送等问题有着重要意义[2]。在利用微波实现无线输电的系统中，将直流电变换为微波信号以及提高微波信号功率是发射端最重要的研究部分。

目前微波無线电能传输仍处于起步阶段，其发射端微波信号频率、环路滤波器以及功率放大部分等都有待进一步研究。文献[3]完整介绍了一种小功率2.45 GHz微波无线传输发射端的设计，但随着高频技术的发展，现在微波无线传输常采用更高的频率，并且输出的功率也不高。……