金属管道探测无缆微机器人无线供电系统的设计

徐君书，邵 雯，魏 雯

(苏州工业职业技术学院 电子与通信工程系，江苏 苏州 215104)

金属管道探测无缆微机器人无线供电系统的设计

徐君书，邵 雯，魏 雯

(苏州工业职业技术学院 电子与通信工程系，江苏 苏州 215104)

设计一个金属管道中无缆探测微机器人微波供电系统，系统利用微波在圆波导中的传输基本原理，解决微波在工业不锈钢管道(直径20 mm)传输中的极化和能量传输的不稳定性问题.管道中微机器人供电单元——整流天线接收微波能量并转换成直流作为其电源，接收天线采用圆极化微带贴片天线，整流电路采用倍压电路以提高输出功率，最终试验测得在24.5 dBm输入功率下 (直流负载为300 Ω)，整流输出86.8 mW直流功率，能够保证机器人驱动电机正常工作.

管道探测微机器人；无线输能；整流天线

微波输能(microwave power transmission，MPT)技术是将微波能量从发射端经过自由空间发送到接收端的能量传输技术.1964年，美国学者W.C.Brown完成了微波驱动直升机的实验，四年后美国学者Glaser提出了利用电磁波接收装置将太阳能转换成电能的太空太阳能卫星的概念[1]，这两个方面的应用极大地推动了世界各国对微波输能技术的研究和进展[2-4].1995年日本科学家首先提出了微波输能技术可应用于工业管道无损检测微机器人无线供电系统，该系统是针对核电厂、化工厂、发电厂等工业细小金属管道的损伤或管道中的障碍物探测等特殊用途而开发研制的微机器人应用系统.由电机驱动的金属管道……