Nghiên cứu các giải pháp truyền năng lượng không dây dải sóng 2 45ghz

Nghiên cứu các giải pháp truyền năng lượng
không dây dải sóng 2.45GHz
Sesearch solutions for wireless energy transfer
NXB H. : ĐHCN, 2014 Số trang 70 tr. +

Nguyễn Thị Huyền
Đại học Công nghệ
Luận văn ThS ngành: Kỹ thuật Điện tử; Mã số: 60 52 02 03
Người hướng dẫn: PGS.TS. Bạch Gia Dương
Năm bảo vệ: 2014
Keywords: Kỹ thuật truyền thông; Kỹ thuật điện tử; Truyền năng lượng không dây; Kỹ
thuật siêu cao tần
Content
1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hiện nay thế giới đang khai thác mạnh các nguồn năng lượng dựa trên nhiên liệu hóa thạch
như là than đá, dầu mỏ, khí đốt… phục vụ đời sống, sinh hoạt, sản xuất của con người . Tuy nhiên,
các dạng năng lượng này đều có hạn, có khả năng cạn kiệt trong thời gian tới.
Chính vì thế, các nguồn năng lượng sạch, tái tạo đang rất được quan tâm khai thác như năng
lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu sinh học, pin nhiên liệu. Để có thể đảm bảo an ninh năng
lượng lâu dài cho loài người, từ nhiều thập kỷ nay, các nhà khoa học đã và đang tập trung tìm kiếm
các nguồn năng lượng mới, trong đó có nguồn năng lượng mặt trời truyền không dây từ vũ trụ về
mặt đất bằng công nghệ chùm tia vi ba và laser công suất cao.
Để tiếp cận vấn đề khai thác năng lượng mặt trời, luận văn tập trung nghiên cứu với đề tài “
Nghiên cứu truyền năng lượng khơng dây ở dải sóng 2,45 GHz”.
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
Để truyền được nguồn năng lượng từ vũ trụ về trái đất, có nhiều phương pháp để thực hiện tùy
thuộc và bán kính truyền dẫn, trường gần hay trường xa. Với trường xa, sử dụng công nghệ chùm
laser công suất cao hoặc vi ba. Nhưng theo nghiên cứu của các nhà khoa học, sử dụng chùm laser
đạt hiệu suất thấp hơn sử dụng chùm tia vi ba. Mặt khác, dải tần để truyền dẫn năng lượng không
dây từ vũ trụ về trái đất là dưới 2,45GHz hoặc 2,45GHz – 5,5GHz, tuy nhiên cũng theo nghiên cứu
cho thấy truyền ở tần số cao 5,5GHZ thì kích thước hệ thống rectenna nhỏ gọn, đơn giản nhưng

hiệu suất lại thấp, cịn truyền ở tần số thấp hơn 2,45 thì hiệu suất cao hơn nhưng kích thước
rectenna lại lớn. Để cân bằng giữa hiệu suất và kích thước hệ thống antenna thu luận văn chọn giải
pháp truyền năng lượng không dây với tần số truyền là 2,45GHz.
Một vấn đề nữa là do truyền ở trường xa thì búp sóng loe ra dẫn đến khó điều chỉnh, nên luận
văn xây dựng mơ hình ở trường gần và tập trung thiết kế tuyến phát của mơ hình truyền năng lượng
khơng dây ở tần số 2,45GHz.
3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện chuyên đề trên, phương pháp nghiên cứu được sử dụng gồm:

1




Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Sử dụng phương pháp phân tích và tổng hợp lý
thuyết, cập nhật và xử lý tài liệu liên quan về thiết kế mạch điện siêu cao tần, nghiên
cứu phần mềm mô phỏng mạch siêu cao tần ADS 2009;
 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Sử dụng phương pháp quan sát khoa học để tìm hiểu
mạch khuếch đại tạp cơng suất đã có trên cơ sở đó thiết kế mạch khuếch đại cơng suất
45W với các thông số Gain, NF, phối hợp trở kháng tốt hơn;
 Phương pháp mô phỏng: Trên cơ sở thiết kế đã có thực hiện mơ phỏng trên phần mềm
chun dụng ADS, sau khi đạt chỉ tiêu kỹ thuật sẽ tiến hành chế tạo thử nghiệm mạch
khuếch đại công suất 45W;
4. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
4.1 Nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu về mơ hình truyền năng lượng khơng dây SPS.
- Nghiên cứu kỹ thuật phối hợp trở kháng trong kỹ thuật siêu cao tần
- Nghiên cứu phần mềm mô phỏng ADS và transistor PTFA - 240451E và SPF 3043
4.2 Thiết kế hệ thống
- Thiết kế và mơ phỏng tầng kích cơng suất

- Mô phỏng tuyến phát dùng LDMOS
- Thiết kế layout cho mạch khuếch đại
- Lắp ráp và đo thử nghiệm trên máy phân tích mạng Advantest R3765CG – Network
analyzer 300 KHz – 3,8 GHz
5. KẾT CẤU LUẬN VĂN
Nội dung luận văn bao gồm ba chương:
Chương 1: Tổng quan về truyền năng lượng không dây
Chương 2: Lý thuyết chung về kỹ thuật siêu cao tần
Chương 3: Chế tạo bộ khuếch đại 45W và lựa chọn giải pháp truyền năng
lượng không dây
References
 Sách tham khảo
[1] Khairul Anam, Muhtadi Quyed Choudhury,Wireless Power Transmission: A Next
Generation Power Transmission for Solar Power Satellite, nternational Journal of
Scientific & Engineering Research, Volume 3, Issue 3, March-2012.
[2] Zied Harouni, Lotfi Osman and Ali Gharsallah, “Efficient 2.45 GHz Rectenna Design
with High Harmonic Rejection for Wireless Power Transmission”, IJCSI International
Journal of Computer Science Issues, V ol. 7, Issue 5, September 2010.
[3] Mohammod Ali, G.Y ang, and R. Dougal, “A New Circularly Polarized Rectenna
for Wireless Power Transmission and Data Communication”, IEEE ANTENNAS AND
WIRELESS PROP AGATION LETTERS, VOL. 4, 2005.
[4] Đào Khắc An, Trần Mạnh Tuấn, Vấn đề an ninh năng lượng và các giải pháp khai thác
năng lượng mặt trời từ vũ trụ truyền về trái đất, NXB KHKT, 2011.
[5] Bạch Gia Dương, Trương Vũ Bằng Giang, Kỹ thuật siêu cao tần, NXB ĐHQGHN
[6] David M.Pozar, Microwave engineering, John Wiley & Sons, Inc.
 Một số bài báo
7. Sagolsem Kripachariya Singh, T.S. Hasarmani, and R.M. Holmukhe, Wireless
Transmission of Electrical Power Overview of Recent Research & Development,
International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol.4, No.2, April 2012

2


8. Vikash Choudhary, Satendar Pal Singh, Vikash Kumar and Deepak Prashar, Wireless
Power Transmission: An Innovative Idea, International Journal of Educational Planning
& Administration, ISSN 2249-3093 Volume 1, Number 3 (2011), pp. 203-210
9. A. Vijay Kumar, P.Niklesh, T.Naveen, Wireless Power Transmission, International
Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) ISSN: 2248-9622,Vol. 1,
Issue 4, pp. 1506-1510

3