论无线技术在电能传输中的应用 - 图文

华南师范大学（论文）文献综述

麦克斯韦方程组揭示了电场与磁场相互转化中产生的对称，电场和磁场已经成为一个不可分割的整体。该方程组系统而完整地概括了电磁场的基本规律，变化的磁场可以激发涡旋电场，变化的电场可以激发涡旋磁场；电场和磁场不是彼此孤立的，它们相互联系、相互激发组成一个统一的电磁场（图4）。麦克斯韦进一步将电场和磁场的所有规律综合起来，建立了完整的电磁场理论体系。这个电磁场理论体系的核心就是麦克斯韦方程组。

图4

无线电的最早应用于航海中，使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在，无线电有着多种应用形式，包括无线数据网，各种移动通信以及无线电广播等。如电话、电视、数据传输、雷达识别、卫星导航GPS等。近年来，特别是高频、数字、频分、时分等无线技术越来越成熟，这一应用已深入到人们生活和工作的各个方面。其中3G、WLAN、UWB、蓝牙、宽带卫星系统都是21世纪最热门的无线通信技术的应用。再者，无线电在电力传输和动力方面有了长足的进展，如日本科学家提出了在太空中建立大型的太阳能电站，将电能转化为微波送回地球；无线电波可以产生微弱的静电力和磁力，在微重力条件下，这可以被用来固定物体的位置；有方案提出可以使用高强度微波辐射产生的压力作为星际探测器的宇航动力。

二、电能无线传输技术

也叫非接触输电技术，利用基于线圈的电磁感应原理。

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1、原理

闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线的运动时，导体中就会产生电流，产生的电流称为感应电流。这种现象叫法拉第电磁感应现象。即磁通量变化产生感应电动势。

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2、电能无线传输技术

现在已经问世的无线供电技术，根据其电能传输原理，大致上可以分为三类：

①、非接触式无线输电技术

所采用的是电磁感应原理（图5），这种非接触式输电技术在许多便携式终端里应用日益广泛。这种类型中，将两个线圈放置于邻近位置上，当电流在一个线圈中流动时，所产生的磁通量成为媒介，导致另一个线圈中也产生电动势。其应用也比较见（图6、图7）

图5

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图6

图7

②、天线发送和接收无线输电

射频能量（图8）通过天线接发射和接收电磁波能量是最接近实际应用的一种技术（图9）。这和100年前的收音机原理基本相同：直接在整流电路中将电波的交流波形变换成直流后加以利用，但不使用放大电路等。同以前相比，利用电磁透镜的集束电磁波天线是传输效率得到提高（图10、图11、图12），并正在推动厂商将其投入实际应用。

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图8

图10

图11