, () (3.27) Trong đó I là dòng điện siêu cao tần RF chạy qua điốt khi phân cực
t rên các rở ả
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận
Kết luận
Luận án đã nghiên cứu, đề xuất giải pháp và xây dựng mơ hình thực tế truyền năng lượng không dây sử dụng sóng siêu cao tần trên mặt đất để kiểm nghiệm tính thực tiễn của việc ứng dụng truyền năng lượng không dây trong khai thác năng lượng mặt trời ngoài vũ trụ truyền về trái đất. Trong luận án tác giả đi sâu vào việc nghiên cứu thiết kế chế tạo các thành phần dùng làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng điện một chiều thành sóng siêu cao tần cơng suất lớn ở phía phát và các thành phần làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng siêu cao tần thành năng lượng điện một chiều ở phía thu.
Những kết quả chính luận án đạt được có thể tóm tắt như sau:
- Nghiên cứu xây dựng tuyến phát bao gồm thiết kế, mô phỏng và chế tạo các mạch dao động có độ ổn định cao, mạch tổ hợp công suất kiểu cầu Wilkinson có suy hao nhỏ, mạch khuếch đại đệm và mô đun khuếch đại công suất dùng làm bộ phát siêu cao tần công suất lớn dùng linh kiện bán dẫn hoạt động trên băng tần S phục vụ cho mục đích chuyển đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng siêu cao tần công suất lớn phục vụ khai thác năng lượng vũ trụ cũng như cho ứng dụng truyền thơng tin khi sử dụng sóng siêu cao tần ở băng tần ISM.
- Nghiên cứu đề xuất giải pháp phối hợp trở kháng dải rộng thiết kế chế tạo mạch khuếch đại công suất tạo ra các mơ đun cơng suất cơ sở, có cùng hệ số khuếch đại, có pha giống nhau và ổn định pha. Giải pháp phối hợp trở kháng dải rộng cho phép chế tạo các mô đun cơ sở giống nhau, đáp ứng yêu cầu sử dụng cầu Wilkinson dùng cho hệ thống truyền năng lượng khơng dây cũng như có thể ứng dụng cho hệ thống thơng tin hoạt động trong băng tần S.
- Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo các Rectenna bao gồm các mạch chỉnh lưu siêu cao tần và anten mạch dải thực hiện chuyển đổi năng lượng siêu cao tần
thành năng lượng điện một chiều với hiệu suất cao. Đề xuất giải pháp thiết kế chế tạo mạch chỉnh lưu siêu cao tần kiểu nhân áp có khả năng cho điện áp lớn và hiệu suất chuyển đổi năng lượng siêu cao tần thành năng lượng điện một chiều DCđạt 71,5%.
Luận án có những đóng góp mới như sau:
1. Xây dựng thành cơng hệ thống thử nghiệm truyền năng lượng không dây ở khoảng cách gần bao gồm máy phát siêu cao tần công suất lớn, tần số 2.45GHz và tuyến thu Rectenna. Công suất phát được hình thành nhờ sử dụng phương pháp cộng công suất đồng pha, đồng biên độ từ các mô đun thành phần. Luận án đề xuất giải pháp thiết kế phối hợp trở kháng dải rộng nhiều thang điện trở cho phép chế tạo các mô đun phát thành phần ổn định hệ số khuếch đại với sai khác pha và biên độ nhỏ, thỏa mãn điều kiện cộng công suất theo kiểu cầu Wilkinson.
2. Xây dựng thành cơng mơ hình thử nghiệm thu năng lượng siêu cao tần ở tuyến thu bao gồm anten thu, bộ lọc thông thấp, chỉnh lưu siêu cao tần thành nguồn điện DC đưa ra tải. Luận án đề xuất giải pháp nâng cao hiệu suất của Rectenna trên cơ sở thiết kế bộ phối hợp trở kháng dải hẹp, chọn lọc tần số và thiết kế bộ chỉnh lưu bội áp nâng cao công suất chỉnh lưu cho các phần tử của anten mảng pha.
Kiến nghị
Với những kết quả đã đạt được, luận án đã xây dựng được một mơ hình truyền năng lượng siêu cao tần trên mặt đất với hiệu suất cao sử dụng các linh kiện bán dẫn và chế tạo sản phẩm theo phương pháp sử dụng mạch dải làm tăng khả năng tích hợp hệ thống khi ứng dụng vào thực tiễn.
Tuy nhiên do phạm vi nghiên cứu rộng, nhiều thành phần của hệ thống cần nghiên cứu chế tạo, tính phức tạp và địi hỏi cơng nghệ cao nên để hoàn thiện hơn nữa tác giả đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo như sau:
- Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống anten mảng pha có độ hướng tính cao cho phía phát;
- Ứng dụng kỹ thuật điều khiển vào việc điều khiển chùm tia siêu cao tần công suất lớn.