无线电传输技术的现状及应用作者：张镝来源：中国新通信2017年第10期【摘要】无线电传输技术是一种用无线电能传输的一种新技术，与传统的传输技术相比， 无线电传输技术不需要用导线之间相连，这就避免了有线传输技术带来的那些问题，具有更加 安全、高效、方便的优势。本文分析了无线电传输技术，着重探讨了无线电传输技术在相关领 域中的应用。【关键词】无线电传输技术 现状 应用随着社会经济的发展，人们对无线电传输技术的质量有了更高的要求。传统的电能传输技 术已经暴露了诸多问题，比如说导线接触产生的火花、碳积累及带电导体裸露等。无线电传输 技术是一种用无线电能传输的一种新技术，与传统的传输技术相比，无线电传输技术不需要用 导线之间相连，这就避免了有线传输技术带来的那些问题，具有更加安全、高效、方便的优势。 近些年来，无线电传输技术已经在众多领域应用，产生了非常好的效果，特别是在军事、石油、 矿井、医疗等领域中的应用。因此，对无线电传输技术进行研究是非常有意义的课题。一、无线电传输技术简述无线电能传输（Wireless Power Transmission，WPT）又称无线电力传输，非接触电能传 输，是通过发射器将电能转换为其他形式的中继能量（如电磁场能、激光、微波及机械波等）， 隔空传输一段距离后，在通过接收器将中继能量转换为电能，实现无线电能传输。现有的无线 能量传输技术主要有三种形式：（1）电磁感应技术；（2）电磁耦合共振技术；（3）基于微波或光 波的原场辐射技术。电磁感应耦合式无线输电系统是基于一种电磁感应耦合理论、现代电力电子能量变换技术 及控制理论的新型电能传输模式。无接触电能传输系统属于疏松耦合系统，传输性能一般较差。 为了提高系统的传输能力，初级变换器通常采用高频变换器。可分离变压器是无接触电能传输 系统的最重要组成部分，它的性能对于整个系统的稳定、高效起着至关重要的作用。发射端和 接受端之间是利用电磁感应耦合的方式来传递能量的。电磁耦合共振式无线输电系统中程无线 输电方式是基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电能高效的传输。其原理是基于2个 电磁波在满足规定条件的情况下，在同一波导（腔体）的不同电磁波的模式之间或不同波导 （或腔体）的同一电磁波模式之间可以发生耦合谐振的现象，通过理论分析计算或实验的方法 选择耦合模参数，利用强磁场耦合共振方式使能量在收发2个谐振腔之间有效传输。远场辐射 式无线输电系统远场一般指远远大于装置尺寸的几千米以上的传输距离。只要合理设计接收机 形状，采用高精度定向天线或高质量的平行激光束就可实现远距离传能。通过无线电波可以 在微波范围内实现能量定向传输，接收端采用硅整流二极管天线可将微波能量转换回电能。二、无线电传输技术的现状及应用电磁感应技术一般适用于距离比较近、功率比较低的传输系统中；电磁共振技术通常在距 离适度、功率中等的条件下适用；基于微波或光波的原场辐射技术一般在功率比较大、传输距 离比较远的环境中适用。近些年来，随着各种便携式设备和电器的应用，采用有线的技术，既 不安全，也容易磨损。特别在一些比较特殊的领域，有线传输的危害更大，比如说矿山矿井、 石油、孤立的岛屿以及自然环境恶劣的环境中等。因此，无线传输技术具有极大的应用市场。1、医疗领域。无线电传输技术的发展和应用改变了医疗领域植入式电子系统的供电方式。如心脏启博器的核电池，其充电方式一般采用ICPT和RFPT等进行体外能量传输。在医疗电子 系统中，主要采取RFPT技术，通过体外与体内两个线圈之间的电磁耦合输送电能，主要有经 皮能量传输和直接能量传输。随着植入式系统的复杂化，系统的功耗越来越大，对于短期植入 式系统，电池完全可以胜任，如胶囊内窥镜。但对于长期植入式系统往往不能满足要求。无线 和光电供电能解决上述问题。2、航空领域。无线电传输技术在航空航天领域已经开始得到应用。MPT技术的发展也推动 了空间太阳能发电和卫星技术的革新。空间太阳能电站发出的电能可通过微波向卫星和地面传 输电能。空间太阳能电站中的WPT技术发展经历了很多的阶段发射反射和接收技术等得到了很 大的发展。3、水下领域。水下高频功率传输损耗是关键问题。由于海水是优良导体，其电阻随着频率 的增长而增加。随着工作频率的提高，海水导电面积减小电流主要从电缆流通。海水作为导体 损耗增加。在研究水下电能传输时可将海水看作与原边绕组同轴匝链的绕组通过增加耦合来限 制电流路径以减小耦合海水的损耗。结语：无线电传输技术是一种用无线电能传输的一种新技术，与传统的传输技术相比，无 线电传输技术不需要用导线之间相连，这就避免了有线传输技术带来的那些问题，具有更加安 全、高效、方便的优势。随着无线电传输技术的发展，它可以在更多领域得到普及和应用，这 对于促进社会进行发展具有重大的现实作用。