中国西安电子科技大学研究团队在微波功率传输领域取得新成果。他们的研究发表在《工程》杂志上，介绍了一种具有环形收集区域的天线孔径照明的优化设计方法，其目标是最大化收集区域的辐射功率。
该研究由西安电子科技大学陕西省空间太阳能发电站系统重点实验室段宝彦教授领导，重点是使用一组独特的级数来制定孔径幅度分布。结果，他们能够简化优化设计问题，以最大化两个实二次形式的比率。利用矩阵理论，团队将优化问题的解决方案确定为确定最大特征值及其相关特征向量。
在解决安全问题时，研究人员还整合了额外的限制，以考虑接收区域外的峰值辐射水平。为了解决这个约束优化问题，他们开发了混合灰狼优化器和 Nelder-Mead 单纯形法。通过使用连续孔径的数值实验证实了这种新颖方法的有效性。此外，使用各向同性元件的离散阵列以及贴片阵列验证了优化结果。
新提出的方法在微波功率传输领域具有多种优势。“我们的优化设计方法能够实现最大光束收集效率(BCE)，同时满足安全要求，”该团队解释道。“这种方法允许设计连续孔径分布以最大化 BCE，无论有或没有额外的限制，并且有助于轻松设计各种尺寸的阵列天线。”
这项研究的影响超出了环形收集区域的范围。该团队强调，“我们的方法不仅适用于环形收集区域，还可以扩展到具有圆形收集区域的微波功率传输应用，因为圆形收集区域是环形收集区域的特例。”
天线孔径照明优化设计方法的这一突破对于推进微波功率传输技术具有巨大的潜力。它能够优化收集区域的功率辐射，从而更高效、更有效地传输微波功率。
西安电子科技大学团队进行的研究代表了该领域的一个有前途的发展。他们的方法为增强微波功率传输系统的设计和性能引入了新的可能性。随着无线电力传输需求的不断增长，此类进步至关重要。
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