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相干增强的无线能量传输

应用物理 2018-04-11 v1

摘要

天线从入射的外部辐射中提取电磁能量是无线通信与无线能量传输(WPT)的基础。当天线实现共轭匹配(即谐振且与自由空间及其负载具有相等耦合)时,可确保传输能量最大,但这在近场 WPT 中不易实现。本文引入相干增强无线能量传输的概念。我们表明,类似于相干完美吸收体工作原理的原理可用于改善 WPT 的整体性能,并有望实现其动态控制。该概念依赖于以特定振幅和相位的反向传播信号对连接天线负载的波导进行相干激励。该信号在负载处产生合适的干涉图样,从而改变局部波阻抗,进而实现共轭匹配,并大幅增大提取到波导中的能量。我们建立了描述该概念的理论说明模型,以偶极子天线这一典型例子通过全波数值仿真进行了演示,并在近场和远场两种体制下通过实验进行了验证。

关键词

引用

@article{arxiv.1801.01182,
  title  = {Coherently Enhanced Wireless Power Transfer},
  author = {Alex Krasnok and Denis G. Baranov and Andrey Generalov and Sergey Li and Andrea Alu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1801.01182},
  year   = {2018}
}