无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用

D0I:10.13374/i.is8n1001053x.2005.06.021 第27卷第6期 北京科技大学学报 VoL27 No.6 2005年12月 Journal of University of Science and Technology Beijing Dec.2005 无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用 张雪松1，)朱超甫》张春发》李忠富” 1)北京科技大学机械工程学院，北京1000832)中原工学院，郑州4500073)天津市治金工业总公司，天津300050 摘要为了向安装在旋转部件上的监测系统持续稳定地输送能量以保证其正常工作，提 出了基于微带天线的能量传输技术，并根据实际应用的要求设计了能量传输系统的总体方 案.对于发射天线的馈源问题，提出了一种分散式的供源方案，并对单对天线、多对天线的能 量传输情况进行了研究.分析了交错速度对能量传输系统的影响，结果表明，采用本方案来 传输能量可以满足实际应用需要。 关键词微带天线：能量传输：扭矩监测：监测系统 分类号TN817 扭矩监测系统可以随时对设备的运行状况 功率源一发射天线一接收天线一整流、滤波一组 进行监测，以保证设备处于良好的工作状态，对 合输出.能量传输系统的立体结构如图1所示. 一些重要的处于旋转状态的轴类部件进行实时 在本系统中，发射天线的微波源来用的是分 监测，需要解决两个问题：一是如何向旋转部件 散式的供源方案，如图2所示.单独、分散安装功 上的监测系统提供能量：二是监测信息如何向外 率源的优点是：省去了采用集中式供源方案时的 传输。 功率分配器，减少了功率分配时的能量损失：单 在传统的扭矩监测系统中，向处于旋转状态 独的功率源功率很小，该方案降低了制造难度， 的监测系统提供能量的方法有很多种，如滑环供 且安全防护要求也随之降低，便于现场使用：而 电、旋转变压器供电、光电池供电等.这些方法各 且可以与发射天线通过集成化设计组合为一体， 有优缺点：滑环在高速旋转状态下长期运行时， 使安装、调整都很方便， 在滑环和电刷之间就会因为电蚀而产生较大的 在通信工程中通常要求天线要有较宽的频 电阻，从而使得能量传输不稳定：旋转变压器在 带，而在本系统中天线仅在一个固定的频率点传 安装工艺上要求较高，现场的污染和温度变化对 输能量，频率高有利于能量的集中，所以工作频 其影响较大：光电池法对环境的要求更高，粉尘、 率应该在微波波段，一般选在2GHz以上.提高 油污可能会严重影响其传输效率.为更好地解决 频率对缩小天线的尺寸是有益的，但频率太高又 以上方法所产生的弊端，本文提出了一种新的非 接触式的能量传输方案，即采用微带天线来传输 能量”.微带天线具有低剖面、低成本、易集成等 旋转轴 旋转轴 优点网.采用收发两套天线即可实现外部能量与 旋转轴之间的传输.本文针对微带天线的传输性 接收天线 接收天线 能进行了研究. 发射天线 发射天线 图1传输系统立体结构示意图 1总体结构方案及技术条件 Fig.I Diagrammatic sketch of the energy transmission system 能量传输系统的总体结构分两大部分：能量 功率源功率源功率源功率源 功率源 的传输和能量接收后的处理，系统总体结构为： 天线 天线 天线 天线 天线 收稿日期：2004-11-14修回日期：20050410 图2分撇式功率源方案 作者简介：张雪松(1971一)，男，博士研究生 Fig.2 Distributed scheme of the power supply

第 卷 第 ‘ 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 扮 艳 血 代 。 无线能量传输技术及其在扭矩监测系统 中的应用 张 雪 松 ’ ， ， 北 京科技大学机械工 程学 院 ， 北 京 朱超 甫 ” 张春发 ” 李忠 富 ” 中原工 学 院 ， 郑 州 天津市冶金 工 业 总 公 司 ， 天 津 摘 要 为 了 向安装在旋转 部件上 的监 测 系 统 持续稳 定 地 输送 能量 以保 证 其 正 常 工 作 ， 提 出 了基 于 微 带 天 线 的 能量 传输技术 ， 并根据 实 际 应用 的要 求 设 计 了 能 量 传 输 系统 的总 体 方 案 对 于发射 天 线的馈源 问题 ， 提 出 了一 种分 散式 的供源方案 ， 并对 单对 天 线 、 多对 天 线 的 能 量传输情 况进 行 了研 究 分析 了交错 速度对 能量 传 输系统 的影 响 结 果表 明 ， 采用 本 方 案来 传 输能量 可 以满足实 际应 用 需要 关键 词 微带天线 能量 传输 扭 矩 监 测 监 测 系统 分 类号 扭 矩 监 测 系统 可 以随 时对 设 备 的运 行 状 况 进 行 监 测 ， 以保证 设 备 处 于 良好 的工 作 状 态 对 一 些 重要 的处 于 旋 转 状 态 的轴 类 部 件 进 行 实 时 监 测 ， 需要 解 决两个 问题 一 是 如何 向旋转 部件 上 的监测 系统提供 能量 二 是监测 信 息如何 向外 传 输 在传统 的扭矩监 测 系统 中 ， 向处 于旋转状 态 的监 测系统提供 能量 的方法 有 很 多种 ， 如滑 环 供 电 、 旋 转变压 器供 电 、 光 电池 供 电等 这些 方法 各 有 优 缺 点 滑 环在高速 旋转 状态 下 长 期运 行 时 ， 在 滑 环 和 电刷 之 间就 会 因 为 电蚀 而 产 生 较 大 的 电阻 ， 从 而 使得 能量传 输 不 稳 定 旋 转 变 压 器 在 安装工 艺上 要求较 高 ， 现场 的污 染和温度变化对 其影 响较 大 光 电池 法对环 境 的要 求更 高 ， 粉尘 、 油污可 能会 严重 影 响其传 输 效率 为更好地解 决 以上 方法所 产 生 的弊端 ， 本 文提 出 了一种新的非 接触 式 的能量传输方案 ， 即采用 微 带 天线 来传 输 能量 【 微 带天线具 有 低 剖面 、 低 成 本 、 易集 成 等 优 点 口， 采用 收发两 套天 线 即可 实现 外 部 能量 与 旋转轴之 间的传输 本文 针 对微 带天 线 的传输性 能进 行 了研 究 功率源 一 发射 天 线 一 接 收 天 线 一 整 流 、 滤 波 一 组 合 输 出 能量 传 输系 统 的立 体 结 构 如 图 所 示 在 本 系 统 中 ， 发射 天 线 的微 波 源 采 用 的是 分 散式 的供源 方 案 ， 如 图 所 示 单独 、 分 散 安 装 功 率源 的优 点是 省 去 了采用 集 中式供源 方 案 时 的 功 率分 配 器 ， 减 少 了功 率分 配 时 的能量 损 失 单 独 的功率 源 功率 很 小 ， 该 方 案 降低 了制 造 难 度 ， 且 安全 防护 要 求 也 随之 降低 ， 便 于 现场 使 用 而 且 可 以与 发射 天 线通过 集 成 化 设计 组 合 为一 体 ， 使 安装 、 调 整 都很 方 便 在 通 信 工 程 中通 常 要 求 天 线 要 有 较 宽 的频 带 ， 而在 本 系统 中天 线 仅 在 一 个 固定 的频 率 点传 输能量 ， 频率 高有利 于 能量 的集 中 ， 所 以工 作频 率应 该 在 微波 波 段 ， 一 般 选 在 比 以上 提 高 频 率对 缩 小天线 的尺 寸是 有 益 的 ， 但 频 率 太 高又 转轴 旋转轴 收天线 射天线 接收天线 发射天线 总体 结构方 案及 技术条件 能量传输系统 的 总体 结 构 分 两大 部 分 能量 的传输和 能量接收后 的处 理 系 统 总体 结构 为 收稿 日期 一 修 回 日期 刁今 作者简介 张雪松 一 ， 男 ， 博 士 研 究 生 图 传输 系 统立 体 结 构示 惫 图 廿 卜 卜 罢罢 图 罢 分 散式功 罗 率源 方 案 口罗 ， ， 卜 ， DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2005．06．021

Vol.27 No.6 张雪松等：无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用 .725· 会增加功率源等其他设备的制造难度，而且对设 从图5中可以看出，当距离较远时(10mm)由 备维护问题也会提出较高的要求，所以根据现有 于微波的衰减特性，功率损失很大，接收到的功 设备的情况将天线工作频率确定为2.5GHz.考 率仅为2838mW,为发射功率的45%.但随着距 虑到制造成本和微波能量对人体的影响，将功率 离的缩短，接收功率提升很快.在5mm的位置 源的输出功率确定为61mW 时，接收功率为47.75mW,相当于发射功率的 在本系统中选用矩形微带天线作为能量的 75.68%.在该传能状态下，天线都是工作在近场 辐射和接收单元，先按照经典的微带天线设计方 区，即接收和发射天线都分别位于对方的近场 法确定天线的原始尺寸为长度L=3.62×102m,宽 区，这种传能是辐射作用和耦合作用的综合，但 度W-4.30×10-2m,背馈Y。=1.143×10-2m.然后通过 主要还是通过耦合的作用来传输能量的. 实验，采用加载短路探针的方案实现了微带天线 22多对多天线的传能 的小型化.实验系统如图3所示 多对多天线是指传能系统有多个发射天线 发射天线提收天线 和多个接收天线，即发射天线和接收天线都为阵 列时的情况.当接收天线从发射天线上耦合了能 量之后，根据互易原理它本身也会有发射效应， 功率源 频谱分析仪 也会对旁边的接收天线产生影响 2.5 GHz.61 mW 测出接收到的功案 这里，将发射和接收天线都正对面布置，以 考察其接收功率与距离之间的关系，天线的位置 图3实验系统示意图 Fig.3 Diagrammatic sketch of the experiment system 如图6所示，接收功率与距离的关系如图7所示， 从图7可以看出，多对多天线的情况与单对多天 线的情况类似，每片接收天线的输出功率略有提 2天线传能过程 高，但并不很明显.这说明接收天线数量的增加 2.1单对天线的传能 对每片天线功率接收的影响很小.这样在进行阵 在天线传能系统中最基本的传能模型就是 列布置时可以适当的增加接收天线的数量，以提 一对天线间的能量传输.天线为正对面放置，距 高能量的接收率。 离从3mm逐步远离到10mm.天线的位置示意 2.3交错速度对接收性能的影响 图如图4.接收天线所接收到的能量与距离的关 图8为天线交错情况时的位置示意图，图中 系如图5所示. e为交错距离.在实际应用时发射天线和接收天 线总是处于动态的交错之中.这里发射天线为一 个阵列，接收天线以不同的速度横向运动，即交 错运动，发射和接收天线阵中相邻的两个天线间 接收天线 的距离为20mm,发射和接收天线的正面垂直距 发射天线 离保持为5mm,其位置与前面静止时的情况相 似，不过此处有相对运动，如图6所示.由于实验 图4单对天线传能的位置示意图 手段的限制，在运动状态下记录每个瞬间接收天 Fig.4 Position relation of a pair of antennas 线的输出功率有一定的困难，本实验直接记录接 61 52 发射天线 43 34 接收天线 2 3 567 8 910 距离mm 图5单对天线传能接收功率与距离的关系 图6多对多天线的位置示意图 Fig.5 Relation of the received power with the distance between a Fig.6 Position relation of multi-pairs of antennas pair of antennas

】 ， ‘ 张 雪松 等 无 线 能量传 输技 术 及 其在 扭矩 监测 系统 中的应用 会增 加 功 率源 等 其 他 设 备 的制造 难度 ， 而 且 对 设 备维护 问题 也会提 出较高 的要 求 ， 所 以根据 现 有 设备 的情 况将天 线工 作 频率确 定 为 考 虑 到制造 成 本 和 微波 能 量对 人 体 的影 响 ， 将 功率 源 的输 出功 率 确 定 为 在 本 系统 中选 用 矩 形 微 带 天 线 作 为 能量 的 辐射 和 接 收单元 先 按照 经 典 的微 带天 线 设 计 方 法 确 定天 线 的原始 尺 寸 为长度 月 一 ‘ ， 宽 度 砰任 一 ， ， 背 馈 儿 一 ， 然 后 通 过 实验 ， 采 用 加载短 路探针 的方 案 实 现 了微 带天 线 的 小型 化 实 验 系统 如 图 所 示 图 实验 系统 示 意图 珑 ， 加。 既 应 ， 天 线传 能过 程 单 对 天 线 的传 能 在 天 线 传 能 系统 中最 基 本 的传 能 模 型 就 是 一对 天 线 间 的能 量传输 天 线 为 正 对 面 放 置 ， 距 离从 逐 步远 离 到 天 线 的位 置示 意 图如 图 接 收天 线 所接 收 到 的能量 与 距 离 的关 系如 图 所 示 接收天线 发射天 图 单对 天 线 传 能的位置 示意 图 哈 咖 代 咖 成 从 图 中可 以看 出 ， 当距 离较远 时 由 于微 波 的衰 减特性 ， 功 率损 失很 大 ， 接 收到 的功 率仅 为 ， 为发射 功率 的 但 随着距 离 的缩 短 ， 接 收 功 率 提 升 很 快 在 〔 比们。 的位 置 时 ， 接 收 功 率为 ， 相 当 于 发 射 功 率 的 在 该传 能 状 态下 ， 天 线 都 是 工 作 在近 场 区 ， 即接 收 和 发 射 天 线 都 分 别 位 于 对 方 的近 场 区 ， 这 种传 能 是辐 射 作 用 和 藕 合 作用 的综 合 ， 但 主 要 还 是 通 过 祸 合 的作用 来 传 输 能量 的 多对 多天 线 的传 能 多对 多 天 线 是 指 传 能 系统 有 多个 发 射 天 线 个接 收天 线 ， 即发射 天线和 接 收天 线 都 为阵 的情 况 当接 收天 线 从 发射 天线上 祸 合 了 能 后 ， 根 据 互 易 原理 它 本 身也 会 有 发射 效应 ， 对 旁边 的接 收天 线产 生 影 响 这里 ， 将 发射 和 接 收天 线 都正 对 面 布 置 ， 以 一 二 ， 其接 收 功 率 与距 离之 间 的关 系 天线 的位置 如 图 所 示 接 收功率与距 离 的关 系如 图 所 示 从 图 可 以看 出 ， 多对 多 天 线 的情 况 与 单对 多天 线 的情 况类似 ， 每片接 收天 线 的输 出功 率略有提 高 ， 但 并 不 很 明显 这 说 明接 收天 线 数 量 的增 加 对 每 片天 线 功 率接 收 的影 响很 小 这样在 进行 阵 列 布 置 时可 以适 当 的增加接 收 天 线 的数 量 ， 以提 高 能量 的接 收率 交错 速 度 对 接 收 性 能 的影 响 图 为天 线 交错 情况 时 的位 置 示 意 图 ， 图 中 为交 错 距 离 在 实 际应 用 时 发射 天 线和 接 收天 线 总是 处于 动 态 的交错 之 中 这 里 发射 天线 为一 个 阵列 ， 接 收 天 线 以不 同的速 度 横 向运 动 ， 即 交 错 运 动 ， 发射 和接 收 天 线 阵 中相 邻 的两 个天 线 间 的距 离 为 ， 发射 和 接 收 天 线 的正面 垂 直 距 离保 持 为 。 们 ， 其位置 与 前面 静 止 时 的情 况 相 似 ， 不 过 此 处 有相 对 运 动 ， 如 图 所示 由于 实验 手 段 的 限制 ， 在 运 动状 态下 记 录 每 个 瞬 间接 收天 线 的输 出功 率 有 一 定 的 困难 ， 本 实验 直 接记 录接 发射天线 入、、 接收天线 犯 僻沙遥曰孚邹 距 离 图 单对 天 线传 能接 收功 率与距离的关 系 卜 佗 扮 比 比 图 ‘ 多对 多天 线 的位里示 意图 喀 ” “ 币

726· 北京科技大学学报 2005年第6期 61 电压值与静态时的输出电压值基本上是相等的， 这是因为交错速度与电磁场的传播速度相比是 52 很小的，所以交错速度对能量接收的影响也是很 42 小的，交错速度只能影响所接收能量周期变化的 频率，而不能改变接收的效率. 3 接收天线接收到的能量转换为直流电后，由 于接收能量本身波动的原因，输出的电压值也是 678910 波动的，为考察该波动直流电的作功能力，参照 距离/mm 交流电的有效值概念来计算该波动直流电的有 图？多对多天线传能接收功率与距离的关系 效值.通过计算，在交错速度为5ms时的等效 Fig.7 Relation of the received power with the distance between more pairs of antennas 理想直流电压值与速度为10m·s时的有效值相 收功率通过能量转换后的直流电压值，图9分别 当，为5.4V.虽然这里的电压值只是空载时的 显示的是交错速度为5ms和10ms时的时间 值，当接上负载后端电压会有所降低.但将所有 与电压关系， 接收天线的输出能量经转换后的电压源并联后， 从图9可以看出，输出电压值随时间轴做周 带负载能力会有较大提高. 期性的变化，而且交错速度的增加也会使得电压 当将发射和接收天线布置为一个阵列时，如 值变化的频率增加，如当交错速度为5m·s时电 布置20片发射天线时，这时就可接收到620-980 压变化频率为2.5×10H,交错速度为10m·s时 mW的功率.对于一个采用低功耗设计的扭矩监 电压变化频率则为5.0x10五.对于接收天线来 测系统来说，其功耗最多只需要500mW,所以 说它所处的电磁场环境也是呈周期性变化的，当 采用本方案来传输能量是可以满足实际应用需 它与一片发射天线正对面时，这时的电磁场强度 要的， 达到极大值，其电压值也达到极大值：随着它的 6.0 偏移，电磁场逐渐减弱，电压值也随之逐渐减小， 当其处于两片发射天线的中间时电磁场最弱，相 应的电压值也达到极小值：随后又开始进入下一 片发射天线的近场区，电磁场又逐渐增强，电压 5.0 值也逐渐提高，当与下一片发射天线正对面时， 电磁场以及电压值均达到极大值.如此循环往 复，接收天线所处的电磁场环境以及其输出的电 压值就表现为周期性变化.这种变化的频率与交 错速度是密切相关的，速度越快，频率越高.在这 个过程中，接收天线在某个瞬间所处位置的输出 出 5.0 0.005 0.010 0.015 0.020 时间s 天线1 天线2 图9交错速度为(m)5ms'和b)10ms的电压与时间的关系 Fig.9 Rrelations of voltage with time at crisscross velocities of (s) 5ms-and (b)10ms- 3结论 图8天线交错位量示意图 本文对基于微带天线的能量传输过程进行 Fig.8 Position relation of microstrip antennas under the condi- tion of crisscross motion 了详细的研究.首先进行了总体方案的分析，提

， ‘ 北 京 科 技 大 学 学 报 年 第 期 并邻那曰追活 一 一 一 一二一一一 距 离 口功 图 ， 多对 多天 线传 能接收功率与距离的关系 价 伽 溉 钾 初 场 曲 配 七叶 。 牌 ” 叨加 收功率通过 能量 转换后 的直流 电压 值 图 分 别 显 示 的是 交错速 度 为 · 一 ’和 · 一 ’时 的时间 与 电压 关 系 从 图 可 以看 出 ， 输 出 电压 值 随 时 间轴 做 周 期性 的变化 ， 而且 交错速度 的增加也会 使得 电压 值 变 化 的频 率增加 如 当交错速度 为 · 一 ’ 时 电 压 变 化频率 为 护 ， 交 错速度 为 · 一 ’ 时 电压 变化频率则 为 对 于 接收天 线来 说 它所 处 的 电磁场 环 境也 是呈 周期 性变化 的 ， 当 它 与一 片发射天 线 正对 面 时 ， 这 时 的 电磁场 强度 达 到极 大值 ， 其 电压值 也达 到极 大值 随着 它 的 偏 移 ， 电磁场 逐渐减弱 ， 电压 值 也随之逐 渐减 小 ， 当其 处 于两 片发射天 线 的 中间时 电磁 场最弱 ， 相 应 的 电压值也达 到极 小值 随后又 开始进 入 下一 片 发射 天线 的近场 区 ， 电磁场 又 逐渐 增 强 ， 电压 值 也逐 渐提 高 ， 当与 下 一 片发射 天 线 正对 面 时 ， 电磁场 以及 电压 值 均 达 到 极 大 值 如此 循 环 往 复 ， 接 收天线所 处 的 电磁场环境 以及 其输 出的 电 压值就表现 为周 期性 变化 这种变化 的频率与 交 错速度是密 切相 关 的 ， 速度越快 ， 频率越 高 在这 个过程 中 ， 接 收天 线在 某 个瞬 间所处位置 的输 出 ‘ 二 电压值 与静态 时 的输 出 电压值基 本上 是相等 的 ， 这 是 因 为 交错 速 度 与 电磁 场 的传 播速 度 相 比是 很 小 的 ， 所 以交错速度 对 能量接 收的影 响 也是 很 小 的 ， 交错速度只 能影 响所接 收能量周 期变化 的 频 率 ， 而 不 能 改变 接收的效 率 接 收天 线接收到 的 能量转换 为直 流 电后 ， 由 于接 收 能量本身波动 的原 因 ， 输 出的 电压 值 也是 波动 的 为考 察 该 波 动 直 流 电的作 功 能 力 ， 参 照 交 流 电的有 效 值 概念 来计 算 该 波动 直 流 电 的有 效值 通 过 计 算 ， 在 交错速 度 为 · 一 ‘ 时 的等 效 理想 直流 电压 值与速 度 为 · 一 ，时 的有 效值 相 当 ， 为 虽 然这 里 的 电压 值 只 是 空载 时 的 值 ， 当接上 负载后 端 电压 会 有所 降低 但 将 所有 接 收天线 的输 出能量经 转 换后 的 电压 源 并联后 ， 带 负载 能力会 有较 大提 高 当将 发射和接收天 线布置 为 一个 阵列 时 ， 如 布 置 片 发射 天 线 时 ， 这 时就 可接 收 到 一 的功率 对 于 一个采 用低 功耗 设计 的扭矩监 测系统 来 说 ， 其 功耗 最 多只 需要 ， 所 以 采 用 本 方 案 来 传 输 能 量 是可 以满 足 实 际应 用 需 要 的 “ 丽厂一一一一一一一一一一一一门 赶 田 留 · ” 丽 留、田李 一 别尸 · ， 口 … ， 天线 天线 时间 图 ， 交错速度为 · 一 ‘和 伪 · 一 ，的 电压 与时 间的关系 咨， 碑 伽” 乎 衍伍 以 砚 ， 柱。 ， 一 ， 向 · 一 ， 厦 图 天 线 交错位 示意 图 啥 如 ， 代加廿 二 血 由 拍” 。 如 结 论 本 文 对 基 于 微 带 天 线 的 能 量 传 输过 程 进 行 了详 细 的研 究 首先 进 行 了总 体方案 的分 析 ， 提

Vol.27 No.6 张雪松等：无线能量传输技术及其在扭矩监测系统中的应用 ·727· 出了采用分散式功率源的供能方案，然后研究了 递.北京科技大学学报，2003,25(6)：587 单对天线、多对天线的传能情况，以及交错速度 [2】钟顺时，微带天线理论与应用，西安：西安电子科技大学 出版社，1991 对接收性能的影响，结果表明，微带天线能量传 [3]文舸一，电磁理论的新进展.北京：国防工业出版社，1999 输完全可以满足扭矩监测系统的能量需求.基于 [4]Bharj S.A microwave powered rover for space exploration in the 微带天线的能量传输技术为非接触式能量传输 21st Century.In:Con Proc Ist Wireless Power Trans Conf.San 技术提供了一个新的方法，其在扭矩监测系统及 Antonio,1993.449 [5]Porath R.Theory of miniaturized shorting post microstrip anten- 其他相关领域中有着广泛的应用前景. nas.IEEE Trans Antennas Propag,2000,48:416 (6]Chair R,Luk K M,Lee K F.Miniature multiplayer shorted patch 参考文献 antenna.Eleetron Lett,2000,36:3 [】张雪松，朱超甫，顿颐.使用徵带天线进行近距离能盈传 Wireless energy transmission technology and its application in a torque monitoring system ZHANG Xuesong2,ZHU Chaofu,ZHANG Chunfa,LI Zhongfu 1)Mechanical Engineering School,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Zhongyuan University of Technology,Zhengzhou 450007,China 3)Tianjin Metallurgical Industry General Corporation,Tianjin 300050,China ABSTRACT To transmit energy continuously to the monitoring system on a rotate part and to make the system stable,an energy transmission technology based on microstrip antennas was put forward.An overall project of the energy transmission system for microstrip antennas was provided for the energy input of transmission antennas,and a separate scheme of power supply was proposed.The energy transmission conditions of a pair of antennas and mul- ti-pairs of antennas were investigated.The crisscross motion conditions of microstrip antennas were analyzed.The results indicated that the energy transmission scheme could meet the demands of practice. KEY WORDS microstrip antennas;energy transmission;torque monitoring;monitoring system

】 一 张 雪松 等 无 线 能量传输技 术 及 其 在扭 矩 监测 系统 中的应 用 出 了采用 分散式 功 率源 的供 能方 案 然后 研 究 了 单对 天 线 、 多对 天 线 的传 能情 况 ， 以及 交错 速 度 对 接 收性能 的影 响 结 果 表 明 ， 微 带 天 线 能量 传 输完全 可 以满足 扭矩监 测 系统 的能量 需求 基 于 微 带 天 线 的 能 量 传 输 技 术 为非 接 触 式 能 量 传 输 技 术提 供 了一 个 新 的方 法 ， 其 在 扭矩 监 测 系 统及 其他 相 关领 域 中有 着广 泛 的应 用 前 景 参 考 文 献 【 张雪松 ， 朱超 甫 ， 顾 颐 使用 微 带天线进 行近 距 离能量传 递 北 京科技大学 学报 ， ， 钟 顺 时 微带天线理 论与 应 用 西 安 西 安 电子 科技大学 出版社 ， 文肘一 电磁理 论 的 新进展 北京 国防工 业 出版社 ， 』 幻 肠 户卫 ， 』 面成以沈 丫 ， ， ， ， ， ， 七五 婚盯 助 乙 ， ， ， 西 舒去咬刃 口 ， 乙 吵 ， 大 九 爪 ， ， 盯 ， ， 母 戮 ， 口 山名 毗 氏 ， 枉 ， 田吐 ￡ 理 而 田吐 ， 一 肋 那 理 哪