无线传输发射事业的技术管理论文[精选五篇]

第一篇：无线传输发射事业的技术管理论文

摘要：本文以无线传输发射事业为主题，结合当下发展新形势，对其相关的技术管理问题展开具体分析。首先对其进行了简要概述，主要从创新思路的角度展开，重点从解放思想、和谐发展、机制创新，专业维护、系统维护、过程管理、产业化发展等方面进行了细致阐述。希望通过本文初步论述可以引起更多关注与交流，同时希望可以为该方面的研究提供可资利用的信息，以供参考。

关键词：新形势；无线传输发射；技术管理

科技创新与时代发展共同催生了数字化、计算机、互联网等新型技术，现在它们已经应用在了生活的各个层面，而且产生了深远的影响，同时，也推动了广播电视技术的革新与发展。从目前的发展情况来看，传统与现代的融合是大趋势，行业分工出现细化、多元发展的形态，出现了资源的再次整合，总体来看，竞争与繁荣并存，发展与机遇同在。除了技术方面的进步以外，还应该注重于对技术的管理，比如，在当下对于无线传输发射事业方面的技术管理就非常值得研究。

一、解放思想、和谐发展

在市场经济与技术普遍革新的时代，应该进一步解放思想，提高对无线传输发射事业在当下的发展与改革的认知，注重技术性革命带来的促进与重大影响；另一方面，应该认识到和谐发展、促进其融合的必要性，这是因为，计算机与互联网技术为代表的信息技术再不断的冲击着传统的广电媒体，因此，应该做好融合事宜，坚持引入新技术。另外，应该以现代化的管理思维去思考管理方面的全面性，比如，对于技术的管理，也应该纳入其中；因为只有技术的功能性得到较好的管理，才能更优化，才能更好的将作用发挥到极致。在这些新思想的应用前，还应该注意到我国当下提倡的“以人为本”的发展理念与“和谐共生”的发展期望。

二、将事业与机制创新并举

从改革开放三十多年来的经验分析，机制创新在每一项事业中都起到了举足轻重的作用。从无线传输发射事业的发展方面看，近年来的变化是巨大的，比如在技术装备方面的更新、在技术手段方面的改善、在维护方式方面的便捷化以及队伍结构的优化与调整，加之环境建设的不断完善等，都可以很好的促进无线传输发射技术与无线传输发射事业共同发展，机制的改革创新与无线传输发射事业共同发展。以十年来的发展可以认识到，设备总功率的提升、传输总时间的增加、发射总时间的翻倍等。但是体制创新较为薄弱，传统的管理思维模式较为牢固，因此，应该加强反思能力，增加多样性，宽容差异性，正确对待个性化的发展与独立表达的风格。首先，应该使老旧传输发射业务与新的业务发展相结合，并且为其整合与融合提供便利条件；其次，应该以创新为主导，将发展作为第一要素加以认知，并积极去进行机制探索与创新；第三，应该以技术管理为中心，并对其各层面进行挖掘式探析，比如对于用人机制、激励机制、全台管理机制等方面的探索等；第四，应该做好检验机制的创新，从系统化的角度进行体系化的评估体系建设。

三、做好传统方式向现代方式的转型准备

首先，在电台技术管理方面，有四大基础环节，分别是技术运维、技术安全、技改大修、技术培训，传统的管理方式采用值班与检修相结合，并形成了应知应会加岗位责任制，而且还形成了预案技术运维管理；其次，新形势下的智能化发展等，体现了新技术要求适合于其身的管理方式；现代化的处理方式主要是利用网络信息与一体化、自动化完成值班、抄表、换频、检修等任务。因此，应该注重二者的差异与共同之处，充分的理解技术运维方式的重要价值，并对其重新进行定位分析，防止因盲目及操之过急而带来麻烦；还应该调动各方面积极性，解决好人员的重组问题，职能管理部门应该加强分类指导。总之，应该积极的促进传统向现代的逐步良好过渡，切勿操之过急。第三，具体来讲，应该更新设备，并做好技术应用方面的学习与研讨，重要的是通过对这些新技术的应用实现对其有效的管理，也就是说，把技术应用吃透、弄精，然后，在其基础上，加强技术管理，以此推动整体的转型。因为从整体上讲，技术与科学是推动人类社会向前发展的动力；此前，人们注重利用科学与应用技术，但现在，应该在技术应用的基础上，探讨管理问题，实质上，也是对技术的科学应用与合理配置，以及优化升级，比如德国工业4.0的出现，就是通过技术管理与优化实现的，所以，应该积极的抓好无线传输发射事业的技术管理，从而提升其整体的升级改造能力。

四、加强专业维护与系统维护

首先，应该承认，近些年来的改革与发展，确实改变了诸多弊病，但是，以系统维护的角度分析，各方面还存在诸多不足，比如在思想认识、理论联系实践以及科学合的措施跟进方面一直略显不足，所以，应该积极的加强专业维护与系统维护两个方面。换句话讲在维护管理中，应该进行重点维护、系统维修相结合的管理理念。其次，应该做好人才的选拔与人才的培养，尽可能的向社会招贤纳士，在内部实行竞争激励制度，并利用一系列的资源，进行综合性治理，以专业化的技术性培训为主，以现代化的管理思维进行头脑训练，还可以进行一些“头脑风暴”之类的小桌会议等，不断的促进人才素质的提升，以此保证专业化人才的基础牢固化；第三，即是在人才培训与培育的基础上，进行团队建设，最好是以合作精神为主导，先进行一些理念方面的讲解与更新，转变思维，有一个整体上的认识方面的更新；第四，应该坚持现代化的科学管理理念，以技术管理、资源管理、财务管理等相结合，形成一种全面化的综合管理模式，如此，才能更好的为无线传输发射事业提供更为强劲的动力。

五、从结果管理到过程管理的转变

当前形势下的无线传输发射事业，需要加强技术管理，然而技术渗透于每个必要的细节之中，因此，就应该认真的去研究技术，并且对其各个细节进行记录与分型，利用经验积累，完成从设备机械的维护到设备维护机构的调整，通过全局运维管理，完成各方面的改造升级工作。另一方面，应该将过程化管理与产业发展结合起来，并利用管理上的进步与事业上的延伸融合，达到多元化发展的目的。另外，还应该注意对管理人才的培养，一方面加强对其专业知识与技能的训练工作，另一方面，应该对其组织性建设、团队建设添加一些新的力，从而将人才培养提升到一个新的阶段，以此与现代化的传播能力相适应。最后，还应该注重专家群体与一专多能相结合，避免出现顾此失彼的现象。

六、产业化经营发展之路

无线传输发射事业的技术管理是为了提升其事业，为其发展提供可靠保障。但是从当前市场经济环境与不断的改革深化背景看，将其产业化是重要的发展趋势之一。因而，应该在无线传输相关企业单位中进行一些产业化问题的研讨。首先，应该确保无线传输发射事业的绝对向好发展，并努力提升其管理水平，优化技术管理，做好它的转型与现代化改革，应用现代化的管理思维克服传统的管理思维带来的负面影响，最终做好这一事业的繁荣发展；其次，该事业的发展，有力于促进一种新的思维方式，比如，促进其向产业化方向发展，从而提升产业化经营的手段与战略部署，从而逐渐进行两者的协调共处，共同向前；第三，分析其中的原因可以认识到，市场经济环境下的人民需求与经济表现的形式更加多样、丰富，而且新技术的更新，新业务的扩展，投资、融资方面的多元渠道的开拓等，都有利的使单一的公益性服务受到了极大刺激，有利于形成多方向发展的产业化运营方式，并且由于多层需求的增加，广电产业化的发展趋向与发展之路也已开启。第四，应该构建起更为和谐的技术发展环境，换句话讲，即处理好技术与发展之间的矛盾，以技术促进发展，以加强技术管理推动整体发展向着环保、节约、和谐的方向发展。第五，在这方面的发展，应该以事业作为基础，以产业作为发展目标，坚持资源的有效利用以及发展方向的科学化，坚持以人为本，并利用创新思维进行一系更的事业、产业协调发展等。

七、结束语

总而言之，笔者认为在新的时代，就应该坚持与时俱进、因时制宜；所以，在无线传输发展事业方面，一方面应该加强技术的引入与研究，另一方面更应该加强在普遍的技术发展状况下的技术管理。尤其是应该坚持创新精神，进一步解放思想、转变理念，搞好队伍建设，增强新形势下的适应性，还应该以和谐发展、可持续发展为战略上的导向，以专业与系统的维护技术为保障，从而促进广电无线传输发射事业的全面发展。

参考文献:

[1]王静.广电应发挥自身优势向混合型传输转型——第十届京、津、沪、渝有线电视技术研讨会和广电无线传输发射新技术研讨会纪实[J].广播电视信息,2012(12).[2]国家广电总局无线电台管理局.构建现代广播电视传播体系——我国广播电视无线传输发射事业发展扫描[J].中国无线电,2013(8).[3]张建立.新形势下的无线传输事业发展[J].广播电视信息,2014(8).

第二篇：广电传输发射技术交流会情况报告

2011年第七届全国广播电视 传输发射技术交流会情况报告

一、会议情况

2011年4月12日至18日,第七届全国广播电视传输发射技术交流会在成都召开,交流会共邀请全国18个省市156名无线传输管理中心、地方台站的技术维护人员参加，主要围绕发射机维护保养、雷电防护、安全播出、数字传输技术等方面进行经验交流。我有幸参加了这次技术交流会。

在交流会上，厦门广电集团发射传输中心首席工程xxx成等四名嘉宾作了《中波天调网络与防雷结构的优化》、《中波天调网络阻抗匹配与工作带宽》等五场技术交流讲座；与会人员还互动交流了发射机维护管理经验、设备自动化管理、雷电防护等内容。

二、交流感悟

我参加交流会几天来，在讲座和各种交流活动中，通过参加讲座、课间讨论、资料阅读、考察学习等方式，开拓了视野，增长了见识，学习了其他台站先进的管理经验和维护方法，具体说来有以下几点感悟：

1、发射机维护是一项应用型工作，只有把理论与实践良好地结合在一起，才能干好工作。在第一场讲座中，交流嘉宾就对原装进口中波天调网络设备中，防雷结构工作不稳定的现象提出了质疑，并通过大胆设想，小心论证，针对性提出了改造优化方案，经过长期的观察论证改造，设计了新的防雷结构，解决了问题，申请了发明专利。由此可见，实践在维护工作中的重要性。

2、默默无闻、无私奉献是广电人优秀品质。在考察途中，我与广东南方传媒集团几名工程师进行了深入交流。他们中有年轻的工程师，有年过半百的老专家，许多人几十年如一日地在粤北山区的台站工作，不计个人得失，挥洒青春热血，默默奉献终身。这也让我想到了我们台里在海岛、在高山、在坑道里的同志们，他们也是在平凡的岗位，铸就一个又一个的不平凡。

3、广电技术发展日新月异。例如此次会议中介绍的一种曲线式中波小天线，大大克服了传统中波天线缺点：一是采用了加顶技术降低了天线高度，免去了传统拉线，大大提高了抗风防震能力；二是天线底部反射板采用10m＊10m的地板，大大减少了占地面积；三是加宽发射系统的宽带并大大提高了其防雷性能；四是实现了小天线三频共塔；且该天线性能稳定可靠，覆盖效果与传统中波天线相当。

三、总结

参加本次交流会给我提供了一次极好的走出去学习的机会，既学到了新知识、有了新收获，也认识到了许多新朋友。经过这次发射技术交流会，我也要把学习到的好经验、好做法带回到日常的技术维护工作中来，脚踏实地，努力工作，进一步提高自身的各项素质能力，为分台的建设发展添砖加瓦。

第三篇：无线电力传输讲座知识总结

无线电力传输定义：以非接触的无线方式实现电源与用电设备之间的电力传输。

1889: 尼古拉•特斯拉提出无线电力传输的构想。无线电力传输方式： 电磁感应式 谐振耦合式

辐射式（无线电波、微波、激光方、超声波等方式）

电磁感应式

定义：(非接触感应式)电能传输电路的基本特征就是 原副边电路分离。原边电路与副边电路之间有一段空隙，通过磁场耦合感应相联系。特点: 较大气隙存在，使得原副边无电接触，弥补了传统接触式电能的固有缺陷； 较大气隙的存在使得系统构成的耦合关系属于松耦合，使得漏磁与激磁相当，甚至比激磁高； 传输距离较短，实用上多在mm级。缺点：

电磁感应方式传输控制不好，在其范围内的金属都会产生电磁感应消耗电源能量，另外还会使设备的线路感应发热，严重时会损坏设备。谐振耦合式传输

谐振耦合方式（WiTricity技术）：系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合，能量在两物体间交互，利用线圈及放置两端的平板电容器，共同组成谐振电路，实现能量的无线传输。)输电线中的电能传入用铜制造的天线中； 2)天线以9.90MHz的波长振动，产生电磁波； 3)天线发出的能量传播到2米(6.5英尺)外；

4)同样以9.90MHz的频率震动的接收线圈，能量充入设备中

5)没有转换成能接收的能量不会被线圈重新吸收。不能产生9.90MHz共振的人和其他物体不会对它产生干扰。

2008年8月，Intel西雅图实验室的Joshua R.Smith研究小组基于磁谐振耦合无线能量传输技术开发出可为小型电器充电的无线传能装置能够实现在1m距离内给60W灯泡提供电能，效率可达75%。特点：

• 利用磁场通过近场传输，辐射小，具有方向性。中等距离传输，传输效率较高。能量传输不受空间障碍物（非磁性）影响。•

传输效果与频率及天线尺寸关系密切。缺点：

• 谐振耦合方式安全实现问题比较严重，要想更好的实现谐振耦合，需要传输频率在几兆到几百兆赫兹之间，而这一段频率又是产生谐振最困难的波段。

辐射式传输

无线电波式：主要由微波发射装置和微波接收装置组成，接收电路 可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载 作出调整的同时保持稳定的直流电压。

微波和激光的无线能量传输技术

微波无线能量传输技术目前尚处于研发阶段，其技术优点是成本较低，技术瓶颈是效率太低，而且容易发热，损坏设备。

2009年，Lasermotive使用激光二极管，在数百米的距离传输了1千瓦以上的功率，打破了多项世界纪录，并赢得了美国航空航天局（NASA）的大奖。无线电方式问题主要在于其在能量传输过程中能量损耗太大，传输效率太低。

如果辐射是全方向性的，则能量传输效率会十分的低；如果是定向辐射，也要求具有不间断可视的方位和十分复杂的追踪仪器设备。应用及前景 1.医疗

2.游戏，娱乐

3电动汽车的无线充电

待解决的问题： 电磁辐射安全问题 电磁兼容问题

系统整体性能的提高 产品推广中的标准统一 电力公司如何计费、收费 电磁辐射安全：

传统供电：传输路径上，能量可控。无线通讯：微小功率。

无线电力传输：①路径上能量不易控；②能量功率较大。危害机理：

1.热效应：人体是导体，接受电磁波而产生涡流，发热。

2.非热效应：人体组织和器官存在微弱电磁场，受电磁波而破坏平衡，影响人体机能。

3.积累效应：高能电磁辐射造成的危害未来得及自我修复之前再次受到辐射，伤害程度就会积累。

高能量的能量密度势必会对人身安全及健康带来影响。如：

地磁场50-60μT，核磁共振0.5-4T； 阳光的功率密度一般为100mW/cm2。

所以采用无线输电时要考虑避免对人身的伤害。电磁耦合共振中程传输

 “中程”距离：可达感应线圈半径8倍的距离。

 发射装置与能量源相连，并不向外发射电磁波，而是利用振荡器产生高频振荡电流，在发射线圈周围形成一个非辐射磁场，即将电能转换成磁场；  当接收装置的固有频率与收到的电磁波频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强，完成磁场到电能的转换，从而实现电能的高效传输。

 电磁耦合共振中程传输

能量的传输是在一个共振系统内部进行，对系统外的物体（非共振频率）不会产生影响。

一般情况，其磁场强度与地磁场相似，50-60μT 微波/激光远程传输

无线电波波长越短，其定向性越好，弥散越小；

电力通过振荡器变换成微波/激光电力，从送电的天线向远处以微波/激光形式无线送电；

接收天线由半波长的偶极天线、整流二极管、低通滤波器及旁路电容组成，可接收微波/激光并转为直流电力。微波/激光远程传输

微波：频率为300MHz~300GHz的电磁波 ；

现有的研究中，两种频率比较常用：2.45GHz、5.8GHz，可穿越云层。激光：3.846*10^(14)Hz到7.895*10^(14)Hz。

障碍物会影响激光与接收装置之间的能量交换，穿越云层能量损耗大。在接收整流天线口径面以外的区域基本都是符合辐射安全标准的，在接收天线口径面内的辐射相对较强，需要在接收系统外围建立保护禁区。目前一般采用的微波功率密度约为5mW/cm2

无线能量传输系统在工作时周围空间会存在高频电磁场，这就要求系统本身具有较高的电磁兼容指标。电磁兼容性问题三个因素： 电磁干扰源； 耦合途径； 敏感设备。

从这三个因素入手，对症下药，消除其中某一个因素，就能解决电磁兼容问题。因此采取有效的抗干扰措施、屏蔽技术、合理使用电磁波不同的频段、避免交叉、重叠等造成不必要的电磁干扰。微波电磁兼容问题

微波：频率为300MHz~300GHz的电磁波 ；

现有的研究中，两种频率比较常用：2.45GHz、5.8GHz，这两个频率已经分配给ITUR无线广播、工业和医学当中使用。同频率间的电磁干扰是必须考虑的。

电磁感应式：

包括输入整流、高频逆变、可分离变压器和输出整流滤波等环节。可分离变  

 

  

 压器按其原边与副边的相对运动状况又可分为：静止、旋转和相对运动三种形式。

电磁感应式：

 满足要求的前提下，缩短传输距离，提高效率；  提高原边与副边的横向位置精确度；

 避免金属异物进入传输线圈之间引起局部发热现象。

由RF电路产生与谐振线圈固有频率相同的高频正弦信号，经过线性功率放大之后，注入到发送端LC谐振线圈，经过非辐射性高频磁场耦合，能量传递到接收端谐振线圈，经过输出整流滤波之后为负载供给能量。传输距离一般为8倍线圈距离。缩小铜线圈；增大传输距离。微波式：

高性能天线；微波源；微波接收整流设备。

微波式-微波源：

 微波电子管在高电压下可以放大较高功率的微波，具有较高的效率（70%）；  半导体放大器通常只放大低功率微波，其所需要的电压也比较低，然而它的成本却较高。

微波式-整流设备：

 硅整流二极管天线：由一个天线及高频整流电路所构成，高频整流电路能够将微波信号经由肖特基二极管整流成直流电源。

如：一个微波吸收效率为85%的硅整流二极管天线，其覆盖直径为5km。Qi标准—产生背景

设备使用的充电器千差万别，电源插口形式、设备插口形式、电压等级、电流容量均存在较大差异，因此往往每台设备都配有专用的电源转换器，这既产生了极大的浪费和污染。

一个充电设备可供各种不同企业、不同品牌的便携终端充电，Qi应运而来。Qi 标准的组成及基本原理

目前WPC 确定的Qi 标准1.0 版本是低功率技术规范，针对不超过5 瓦特的电子设备。针对不超过120 瓦特的中等功率技术规范制定工作也已于2010 年10 月启动。

 第一部分对无线充电器及接收器的界面进行定义；

 第二部分和第三部分是对产品的表现要求和认证测试的要求。只有获得认证的产品才能允许使用Qi 标识。

一块充电板内部可以有多个变压器原边绕组部分，这决定了一块充电板可同时为多少待充电设备充电的数量。原边绕组和副边绕组分别和无线通信控制单元连接，对能量变换进行检测和控制。

第四篇：毕业实习个人小结--无线传输

个人小结

为期一个月的毕业实习已经结束，一个月只是时间长河中的一瞬间，但对于我来说确实千金难买的宝贵光阴。十几年的学习生涯就要接近尾声，实习是我跨入社会进行的一个热身运动。毕业后，我们又迈入一个新的起点。新的旅程艰难又宽广，我们又要迎接新的 挑战，实习其实就是把自己学到的知识运用到平时的实际工作中去，在实习中不断的磨练自己，增加一些实践经验，从中找出自己的不足之处，虚心学习一些实用知识，在实习工作中不断学习，反复推敲，事事总结，增加自己的经验。在整个实习过程中，每天都会有新的体会与发现，是对在校期间综合理论的再学习与应用，力求适应并掌握书本以外的知识，增长和扩充知识面。

我本次毕业实习的内容是炼油厂应急响应系统的后台数据处理与发布。应急响应系统是一种对企业突发事故进行快速、有序、安全地组织恢复的机制，能够提供准确有效的分析统计数据，以便尽可能减少对生命财产安全的影响。随着社会的不断发展进步，当前的诸多企业安全管理工作已经不满足企业的发展壮大，因为大多数都多停留在定期检查的水平上，定性分析和隐患管理的方法落后、被动、反应慢，很难适应现代化的企业管理需要。突发事件具有危害性,不仅可能造成生命财产的巨大损失,甚至可能影响社会稳定。因此,为了有效预防突发公共事件的发生和控制突发公共事件带来的损失和影响,企业建立可靠的应急系统就显得非常必要。

这个项目的主要内容是炼油厂安全生产应急响应系统的是数据处理与后台发布，功能是将前端数据采集系统采集到的数据用WEB网站进行处理并发布，在炼油厂的实际应用中可以使监控者实时的了解各个信息采集点采集的风向、风速等参数，以便在突发紧急状况时可以快速的做出正确决定，以减少安全事故对炼油厂生命财产安全造成的损失。虽然我主要是做后台发布，但是也参与了前端的数据采集系统的开发。在做前端数据采集系统的时候，由于炼油厂区不能使用移动通信来传输数据，原因是开销太大，所以我们在设计的时候选用的是由无线通信来传输数据，但是无线通信也是存在一系列的实际问题，比如说干扰、传输距离、稳定性等问题，这些都是要进行多次测试的。我们首先是配置了连接主机的发送端，以及传输传感器采集到的数据的接收端，在这两个端口实现的过程中也遇到了许多问题，比如说数据传输延时、传输距离短、接受数据为乱码、短距离接收不到数据等问题。经过长时间的努力以及在老师的帮助下，我和同组的另一位同学克服了这些问题。并且成功的完成了第一套装备的配置。其后，由于信息采集点距离主楼太远，单凭无线传输距离是不够的，又在之间加了中继器使得传输的实际距离达到一千米之远。

三月十四号，在老师的带领下，我们带着已完成的装备去了在南京浦口区的扬子石化粮油厂，并且在主楼以及一座群楼上装上了发送端以及接收端，进行现场测试。数据的发送与接收是没有问题的，可能是因为风向风速传感器存在一些瑕疵，使得我们只能接收到实时风速而没有风向，不过这已经是接近成功了。

在完成WEB后台发布的时候，由于要与前端数据采集系统相连接，所以要创建触发器，经常会遇到无法实现或者运行不下去的情况，然后便有了浮躁的情绪，但我知道最重要的是能够适时地调节自己的心态，在困难面前，理顺思路，寻找突破点，一步一个脚印的慢慢来实现自己既定的目标。越是不懂的东西才要去学，在学习的过程中你会收获很多，在学习之后你会感觉到很有成就感，这也是我在这段时间的毕业实习设计中体会到的。我想这是一次对意志的磨练，也是对我实际能力的一次提升，相信这对我今后走向工作岗位是至关重要的。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅，使我明白自己知识还很浅薄，虽然马上要毕业了，但是自己的求学之路还很长，以后更应该在工作中学习，努力使自己成为一个可以参与工作能独立完成设计的人。

总之，毕业实习使我获得了人生第一笔宝贵的工作经验，虽然在步入社会后，还有很多东西要学习，很多教训要吸收，但我想我已经做好了足够的准备，无论是心态上还是技能上。现代社会的竞争是残酷的，但只要努力地付出，我的职业生涯就必定会开出希望的花，结出成功的果——我相信

第五篇：无线电能传输装置设计报告

无线电能传输装置设计报告

摘要

磁耦合谐振式无线电能传输是众多短距离电能特殊传输技术之一，它因其便捷，节

能环保而受到广泛关注。现在磁耦合谐振式无线电能传输距离已经可以达到米级的范围，甚至有些技术还能穿透障碍物，相信当无线传输距离问题解决以后该技术无疑对无线电能技术的发展具有重大的意义。该文主要讲述了运用磁耦合谐振无限能量传输的原理设计制作的小型无线电能传输设备。该设备主要包括驱动发射线圈电路，磁耦合谐振传输电路，磁耦合谐振接收电路，整流滤波电路，以及显示电路模块等。当发射和接收端都达到谐振频率时即可实现能量的最大传输。该设备在题目要求下可实现10cm以上，效率高达26%的能量传输，并且可以实现点亮30cm以外的2W的灯泡。

关键词磁耦合谐振

无线电能传输

发射距离

接收效率

一、设计任务

设计并制作一个磁耦合谐振式无线电能传输装置，其结构框图如图1所示。

要求：（1）保持发射线圈与接收线圈间距离x =10cm、输入直流电压U1=15V时，调整负载使接收端输出直流电流I2=0.5A，输出直流电压U2≥8 V，尽可能提高该无线电能传输装置的效率η。（2）输入直流电压U1=15V，输入直流电流不大于1A，接收端负载为2只串联LED灯（白色、1W）。在保持LED灯不灭的条件下，尽可能延长发射线圈与接收线圈间距离x。

二、方案论证

2.1驱动发射线圈电路 方案一 ：采用集成发射芯片XKT408和T5336搭建发射驱动电路。无线充电/供电主控制芯片XKT-408A，采用CMOS制程工艺，具有精度高稳定性好等特点，其专门用于无线感应智能充电、供电管理系统中，可靠性能高。XKT-408A芯片负责处理该系统中的无线电能传输功能，采用电磁能量转换原理并配合接收部分做能量转换及电路的实时监控。其主要特点为：

1.自动适应供电电压调节功能使之能够在较宽的电压下均能工作 2.自动频率锁定 3.自动负检测负载 4.自动功率控制 5.高速能量输电传送 6.高效电磁能量转换

7.智能检测系统，免调试 方案二：

采用MOS管无稳态多谐振荡器，由两路MOS管，高频扼流圈和二极管组成对称的振荡器电路，原理图如下所示：

该方案电路简单明了，元器件少，并且操作起来简单。综上所述，我们选择方案二。

2.2 磁耦合谐振传输和接收电路

方案一：

电磁感应式传输方式电能传输电路的基本特征是原边与副边电路分离，通过磁场耦合感应联系。该电路的优点包括存在较大气隙，使得原副边无电接触，可实现无线传输，较大的气隙的存在使得系统构成的耦合关系属于松耦合，使得漏磁与激磁相当，甚至比激磁高。缺点包括传输距离短，实际上多在mm级。电磁感应方式传输控制不好，在其范围内的金属都会产生电磁感应消耗电源能量，另外还会使设备的线路感应发热，严重时会损坏设备。方案二：

谐振耦合方式该方案是由麻省理工学院物理系，电子工程，计算机科学系，以及军事纳米技术研究所得研究人员提出的。系统采用两个相同频率的谐振物体产生很强的相互耦合，能量在两物题间交互，利用线圈及放置两端的平板电容器共同组成谐振电路，实现能量的无线传输。该方式的优点包括。利用磁场通过近场传输，辐射小，具有方向性。中等距离传输，传输效率高。能量传输不受空间障碍物的影响。传输效果与频率及天线尺寸密切。缺点包括谐振耦合方式安全实现问题比较严重，要想更好的实现谐振耦合，需要传输频率在几兆到几百兆赫兹之间，而这一段频率又是产生谐振最困难的波段。

其原理图如下所示：

图2-2 谐振耦合式电能传输原理图

方案三：

无线电波式（辐射式）该方案类似于早期使用的矿石收音机，主要由微波发射装置和微波接收装置组成，接收电路可以捕捉到从墙壁弹回的无线电波能量，在随负载做出调整的同时保持稳定的直流电压。但其缺点有微波无线能量传输技术目前尚处于研发阶段，其技术优点是成本较低，技术瓶颈是效率太低，而且容易发热，损坏设备。

综合本题目的各项要求，要求功率传输效率较高，同时距离要尽可能较大，我们选择方案二，谐振耦合方式进行信号和能量的传输。

2.3 整流滤波电路模块 方案一：

半波整流电路半波整流是指利用二极管的单向导电性进行整流，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。其电路图如下所示

半波整流电路虽然达到了整流的目的，但是负载电压及负载电流的大小随时间变化，并且半

波整流是以牺牲一般交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低。

方案二：

桥式整流电路桥式整流是对二极管半波整流的一种改进，桥式整流利用四个二极管两两对接，输入正弦波的正版部分得出正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高了一倍。所以我们采用的是桥式整流。其电路图如下所示

.2.3 整流滤波电路模块

方案一：

半波整流电路半波整流是指利用二极管的单向导电性进行整流，在输入为标准正弦波的情况下，输出获得正弦波的正半部分，负半部分则损失掉。其电路图如下所示图2-3 半波整流电路图半波整流电路虽然达到了整流的目的，但是负载电压及负载电流的大小随时间变化，并且半波整流是以牺牲一般交流为代价而换取整流效果的，电流利用率很低。方案二：

桥式整流电路桥式整流是对二极管半波整流的一种改进，桥式整流利用四个二极管两两对接，输入正弦波的正版部分得出正的输出；输入正弦波的负半部分时，另两只管导通，由于这两只管是反接的，所以输出还是得到正弦波的正半部分。桥式整流器对输入正弦波的利用效率比半波整流高了一倍。所以我们采用的是桥式整流。其电路图如下所示图2-4：桥式整流电路图 综合题目分析，我们选择桥式整流电路，来提高效率的目的。2.4整流稳压模块

由于在接受过程中，会受到周围环境的影响，所以如果直接利用单片机的AD 采集模块进行数据采集，由于单片机采集数据速度较快，会使得显示的数据不稳定，有很很大的漂移。所以我们在接收端添加了整流稳压电路，本次比赛我们采用线性可调稳压器LM317进行稳压，使得输出电压得以稳定，便于显示。2.5显示控制模块 方案一：

选用AT89C51控制12864显示输出电压和电流，该方案的有利之处该单片机的使用相对成熟，网上有丰富的关于该单片机的资源，并且IO口操作简单，价格便宜等。但是如果这样控制模块就会显得很庞大，并且IO口不多，功耗大。方案二：

选用TI公司的开发板msp430，该控制板执行速度和效率相对较高，并且功耗低，处理能力强，系统工作稳定，但是控制起来相对复杂。在本次比赛中，我们选用方案二。三．理论分析与计算： 3.1系统整体模块

本系统整体采用磁耦合谐振式无线电能传输，主要方案选取了两个MOS管轮流导通，LC并联谐振，将直流电能转化成高频电磁波发射出去，接受端与发射端谐振匹配，最大限度接受高频电磁波，在经过后期的整流稳压处理，通过单片机的控制可以在12864液晶上显示出来。

图3-1系统整体方案图

3.2 发射端谐振驱动电路

原理分析：图中左半部分电位器R1实际是一个拨码开关，当开关合上时两个MOS管都被上拉电阻驱动，但此时的工作状态是暂稳态，并且在接通电源的瞬间，两个MOS并不是同时导通的，总会有一个接通的更快，另一个MOS管关闭。当导通的MOS管的栅极电压通过二极管驱动到零之后另一个MOS管被切断，谐振回路的电压会上升，当电压上升到某点后促使导通二极管的g极电压突变为0，然后MOS管由导通变为截止，同时另一路MOS管开始工作。如此反复就形成交变电压。此时高频厄流电感充当电流源，一旦通过它的电压变成了交流，从而使电路中产生狡辩磁场。此时，电路的电流将被限制到一个恒定值。右半部分由电容和发射线圈组成LC谐振电路，所谓磁耦合谐振式无限能量传输就是利用两个具有相同谐振频率的线圈在相距一定的距离时，由于磁场耦合产生谐振，进行能量传输。耦合的效率决定了的代数和，并且与施感电流呈线性关系，是各施感电流独立产生的磁通链叠加的结果。设发射线圈和接收线圈的电压和电流分别为u1，i1和u2，i2，且都取关联参考方向，互感为M，则两耦合电感的电压电流关系为：

耦合因数用k表示，有 的大小与两个线圈的结构和相互位置以及周围磁介质有关。改变或调整他们的相互位置有 可能改变耦合因数的大小。

3.3 接收端谐振电路

3.3.1电路如下图所示：

图3-3 接收端谐振回路

由上述分析可知发射与接收电路的谐振频率是关键，其次就是发射与接收线圈的品质因 数，品质因数越高，能量的损耗越小。需要注意的是要考虑趋肤效应，趋肤效应本质上是衰减电磁波向导体内传播引起的效应，当线圈固有频率较高时，粗导线线圈会受到趋肤效应的影响而使导线的利用率降低，因此必须考虑趋肤效应对传输距离的影响。3.4主要元器件参数计算根据题目要求输入电压为15V，电流为1A左右，所以输入功率会大于15W，在综合考虑MOS管的工作电压和电流，此处我们采用的是IRF640，根据电路参整流二极管选用1N4148即可满足，其他类似的高速二极管也可满足。高频厄流电感采用的是47uH,此处可根据电路做适当调整。发射线圈选用高品质因数的铜线绕成的，这部分电路我们是采用改变电容值来改变谐振频率从而达到发射功率最大。同样，接收端也是通过改变电容值来调整谐振频率，从而与前级达到匹配。线圈的电感值大小可通过下面公式来计算：

为取得最大的接收功率，接收端选用同样参数的线圈和电容。在整个的实验过程中，发射端与接收端的电感与电容值的选取是最重要的，它们共同决定了传输电磁波的频率，要想达到能量（功率）传输，我们应该选取电磁波频率较低的部分进行传输，但是要想令电磁波传输一定的距离，则需要电磁波的频率达到较高的部分进行传输，所以此次试验就需要我们自己根据题目要求来选取合适的电磁波频率即可。

图3-4 稳压模块原理图

1，2脚之间为1.25V电压基准。为保证稳压器的输出性能，R1应小于240欧姆。改变R2阻值即可调整稳压电压值。D1，D2用于保护LM317。计算公式为：Uo=(1+R2/R1)*1.25 四.测试结果与误差分析：

4.1 硬件测试 经过上述的理论分析与计算，按照设计出的原理图进行硬件焊接，并对电路进行一系列的调试。上电测试，利用直流稳压电源输出15V，加到发送端上，刚上电时，由于我们没有意识到，要想让自激式振荡电路起振，必须让电源同时瞬时加到电路中，才能让电路正常工作，害怕电路一瞬间加太大的的电压会引起瞬间大电流脉冲，烧坏MOS管，加电时直接接上电源较低电压，再慢慢往上升，可是，MOS管总会出现一个管子很热，另一个不工作的状态。后来经过测试，总结，我们决定在MOS管前加一个拨码开关，来控制这个自激振荡电路可以起振，正常工作。在经过这个改正后我们将输出接在示波器上观察振荡波形。并通过LC谐振网络估计其振荡频率与实际输出波形的振荡频率相比较，发现两者基本相近。但是要想达到题目所给的要求，必须满足传输效率要较高，所以要达到发射与接受的匹配，在本次比赛中，我们为了要达到匹配，我们令发射部分与接受部分采用相同材质的漆包线绕制的20cm直径的发射接受线圈，为了达到题目对接受端电压，电流，功率的要求，我们经过多次绕制，按照一定的顺序，改善这电感值和品质因数，用1mm漆包线绕制10圈，用1mm漆包线绕制5圈，用1mm漆包线两匝并饶绕制2圈等多种线圈。最后，我们发现用无氧铜2mm漆包线绕制的20cm直径的发射接受线圈，且用两股并绕两圈的方式（此时其电感量经测量大约在2uH—3uH之间，品质因数在3左右），可以达到较好的效果。但是在之前的分析中我们知道，要想让振荡电路发射端发射的功率达到最大，我们需要将谐振频率，调谐在电路固有频率上，经过多次改变与线圈并联的电容值，我们最后得到了发射端谐振频率与自激振荡固有频率，与接收端谐振频率基本谐振在同一个谐振频率上，使得接收端接受得到较平滑的正弦波，幅度也较大，满足题目要求，经过整流后，在滑动变阻器做负载的情况下，可得到超过8V的电压，电流基本可达到0.5V，满足题目（1）的要求。同时当负载换成两个串联的1W LED灯的时候，距离可达到35cm左右的距离，满足题目（2）的要求。

4.3实物照片

整体电路实物图： 发射接收线圈：

直流稳压模块：

整流模块：

五、结论、心得体会

经过几十天的日夜奋斗，小组成员互相协作，团结互助，完成了实验的大部分项目，并且很好的满足了题目要求。在本次设计过程中可谓困难重重，期间遇到了许多棘手的问题，特别是发射谐振回路和接收谐振回路的匹配部分花费了我们大量的时间和精力，但是我们始终没有放弃，最终在我们共同地努力和默契地配合下得到了令我们满意的结果。通过本次竞赛，首先不但让我们学习到了很多关于无线电能传输方面的理论知识，而且通过实际的焊接电路和调试将这些理论知识掌握的更好了。其次，我们对电路的设计、调试有了深刻的印象，我们的动手能力以及处理问题的能力都有了很大的提高，并加深了对开关电源的理解，同时也深刻的体会到了共同协作和团队精神的重要性。