空间太阳能电站微波能量传输验证方案设计.pdf

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1、中国空间科学技术Jun畅252017Vol畅37No畅311‐18ChineseSpaceScienceandTechnologyISSN1000‐758XCN11‐1859／Vhttp：∥zgkj畅cast畅cnDOI：10畅16708／j畅cnki畅1000‐758X畅2017畅0026空间太阳能电站微波能量传输验证方案设计１，２２，倡１，２２２１１董亚洲，董士伟，王颖，付文丽，李小军，高式昌，韦高１畅西北工业大学电子信息学院，西安７１０１２９２畅中国空间技术研究院西安分院空间微波技术重点实验室

2、，西安７１０１００摘要：微波能量传输技术作为空间太阳能电站（SpaceSolarPowerStation，SSPS）的关键技术之一，目前的研究和验证工作均集中在各单项技术的突破和验证，缺乏针对SSPS系统特点的全面优化设计。文章根据SSPS的工作模式给出了全面验证空间太阳能电站微波能量传输的验证系统方案设计，对收发天线进行了一体化设计，利用了幅度近似高斯分布的发射阵列场分布设计和低反射的接收整流阵列设计，以高精度来波方向测量和高精度移相控制为波束指向控制的技术途径。对验证系统的波束收集效率进行了分析

3、，收集效率可达９４畅２％，比传统均匀分布系统高出１７畅６％。验证系统可从系统规模缩比、波束扫描范围、发射天线口径场分布、整流天线处功率密度、反向波束控制方法等方面模拟SSPS微波能量传输工作模式，推动SSPS系统技术的发展。关键词：空间太阳能电站；微波能量传输；场分布；整流天线中图分类号：TM６１５文献标识码：AMicrowavepowertransmissiondemonstrationsystemdesignforSpaceSolarPowerStation1，22，倡1，2221DONGYaz

4、hou，DONGShiwei，WANGYing，FUWenli，LIXiaojun，GAOShichang，1WEIGao1SchoolofElectronicsandInformation，Northw畅esternPolytechnicalUniversity，Xian710129，China2NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnol畅ogyonSpaceMicrowave，ChinaAcademyofSpaceTechnology（Xian），Xian7

5、10100，China′′Abstract：Microwavepowertransmission（MPT）isoneofthekeytechnologiesinSpaceSolarPowerStation（SSPS）．Thestate‐of‐the‐artresearchesandvalidationsonlyfocusonindividualtechnologybutlackofcomprehensiveoptimizationforSSPSsystem．Accordingtotheoperati

6、ngmodeofSSPS，ademonstrationsystemwasproposedtovalidatemicrowave收稿日期：２０１６‐１１‐０３；修回日期：２０１７‐０２‐０４；录用日期：２０１７‐０５‐１８；网络出版时间：２０１７‐０３‐２１１５：５９：４５网络出版地址：http：∥kns畅cnki畅net／kcms／detail／１１畅１８５９畅V畅２０１７０３２１畅１５５９畅０１３畅html基金项目：装备预研基金（９１４０A２００９０３１４HT０５３１０）作者简介：董亚洲（１９８５

7、－），男，博士研究生，yazhoudong＠gmail畅com，研究方向为空间微波功率技术倡通讯作者：董士伟（１９７４－），男，高级工程师，sw畅dong＠１２６畅com，研究方向为空间微波功率技术：，董士伟，王颖，等．空间太阳能电站微波能量传输验证方案引设用计格［式J］．董亚洲，2017，37（3）：1118．DONGYZ，DONGSW，WANGY，etal．Microwavepowertransm‐issiondemonstrationsystemdesignforSpaceSolarPower

8、Station［J］．ChineseSpaceScienceandTechnology，2017，37（3）：1118（inChinese）．12中国空间科学技术Jun畅252017Vol畅37No畅3powertransmissioninSSPS．ThetransmittingantennaarrayandrectennaarrayweredesignedbyusingintegratedprocessingwithapproximateGaussianfieldd