本文摘要:OFwewek太阳能光伏网消息:不断变化的升空天线表面的微波是指波长在1毫米到1米之间的短波电磁波。

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OFwewek太阳能光伏网消息:不断变化的升空天线表面的微波是指波长在1毫米到1米之间的短波电磁波。这种电磁波广泛应用于日常生活中的微波炉、手机、无线局域网,以及气象卫星、地球观测卫星、通信卫星、空间广播电视卫星等。

它就在我们身边,与我们的生活息息相关。而且虽然不是微波,但是通过电磁感应和磁共振进行无线能量传输的技术已经建立并投入使用。

比如手机、电动车电池的无线供电。但是传输距离有限。

那么,空间太阳能发电系统对于微波无线传输能量有什么优势呢?首先是波长较短,比长波长的无线电波更不容易传播。当从高度为36000km的地球惯性轨道向接收天线传输能量时,所需接收天线的面积大于波长较长的无线电波,因此需要降低设备建设成本。

其次是需要突破云层。在大雨和阴天,只要自由选择最佳频率,就可以完全消除能量传递的损失。

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但是微波也没有缺点。即使有微波,无线电波的传播也不会随着距离的减小而减小。微波的传播与发射天线的大小成反比。因此,为了尽可能增大起飞天线的直径,防止发射能量频繁损失,需要不断扩大起飞天线的直径。

微波无线能量传输技术发展的下一个最困难的问题是控制微波波束的方向,使能量能够准确地传输到接收天线。乔多伊说:激光也是如此,这是建造太空太阳能发电系统的许多课题。降低这个问题的可玩性的一种方法是把空间太阳能卫星发射到地球的惯性轨道上,高度为36000km。

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地球的惯性轨道是有一天会与地球上的一个点保持完全相同的角度的轨道。之所以得名,是因为从地面看像惯性。如果把微波从空间太阳能卫星发射到地球上的同一个位置,地球的惯性轨道是最好的自由选择。

然而,当剥离天线的尺寸减小时,天线表面不会变形,平面几乎不能在结构中保持,从而微波束的方向将再次错位。因此,有必要控制微波束的方向。至于控制波束方向的难度,有个比喻:如果天线直径几公里,天线是从地球惯性轨道36000公里的高度射出,似乎站在名古屋的直径9m左右的圆形目标是从东京射出的。

在角度上,微波束方向的偏差应控制在0.001度范围内,需要有极高精度的方向控制技术。为此,JAXA正在开发这样一种微波幅度控制技术:从连接天线上起飞到空间太阳能卫星作为导频信号,以高精度检测接收信号的方向,并在这个方向上起飞微波束。

使用这种技术,微波束可以精确地对准喷嘴天线的方向。此外,如果在用于引导的导频信号被预先暂停之后收集微波,则即使微波的方向由于意外情况而与接收天线的方向有很大偏差,也可以确保安全性。

这时微波会收敛,不会汇聚成波束。此外,JAXA公司还考虑了振幅控制,这种控制可以校正发射天线模块之间的方位和方向偏差,因此地面接收功率超过并仅次于。

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