[发明专利]基于相控阵的电磁能远场无衍射传输系统设计方法有效
| 申请号： | 201810331580.0 | 申请日： | 2018-04-13 |
| 公开（公告）号： | CN108565992B | 公开（公告）日： | 2020-10-16 |
| 发明（设计）人： | 肖龙;谭辉;刘其凤;龚俊斌;左宇;王春 | 申请（专利权）人： | 中国舰船研究设计中心 |
| 主分类号： | H02J50/20 | 分类号： | H02J50/20;H02J50/23 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 胡建平;杨晓燕 |
| 地址： | 430064 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | 基于相控阵的电磁能远场无衍射传输系统设计方法，包括如下步骤：将空间高斯分布电磁场从高斯波束转换为无衍射波束，无衍射波束的电磁波沿传播方向电磁场不发生变化；由于电磁场从高斯波束变为无衍射波束，聚焦深度、聚焦位置发生质变化；基于相控阵的天线口面，组成无衍射天线区域，通过控制天线口面相位，在电磁能量的远场实现电磁能聚焦传输。本发明首次在微波频段利用相控阵实现无衍射远场聚焦传输方案，在天线口径尺寸不变背景下，通过控制天线口面相位，极大拓展电磁能量的远场聚焦传输距离，相对于传统高斯电磁波束能量传输距离提升10倍以上；由于可以实现电磁能量远场无衍射聚焦，有望在远场将电磁能量功率密度提升两个数量级。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 相控阵 磁能 远场无 衍射 传输 系统 设计 方法 | ||
【主权项】：
1.基于相控阵的电磁能远场无衍射传输系统设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将空间高斯分布电磁场从高斯波束转换为无衍射波束，无衍射波束的电磁波沿传播方向电磁场不发生变化；S2、由于电磁场从高斯波束变为无衍射波束，聚焦深度发生质变化：高斯波束聚焦传输距离Zgauss由下式决定：![]()
其中Zgauss‑max为高斯波束聚焦最远传输距离，D为天线口面直径，λ为电磁波波长；设无衍射波束为零阶Bessel波束，Bessel波束最大传输距离ZBessel‑max为：![]()
其中α为电磁波沿横向传播系数；S3、基于相控阵的天线口面，组成无衍射天线区域，通过控制天线口面相位，在电磁能量的远场实现电磁能聚焦传输。
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