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跨越一公里：美海軍研究實驗室測試1.6kW微波無線輸電技術

2022-04-22 16:10:01 來源：cnBeta.COM

在馬里蘭州的陸軍研究場地上，美國海軍研究實驗室（NRL）剛剛展示了可在一公里（3280 英尺）外無線傳輸 1.6 千瓦功率的新技術。盡管無線輸電的構想已經存在一個多世紀，但近日開展的新試驗，還是自 1970 年來以來的首次重大突破。

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（來自：NRL）

幾十年前，美國物理學家 Gerard K. O'Neil 就已經提出過建立太空殖民地的宏偉概念，而無線功率傳輸（將電能回傳至地球）就是其中一個重要組成部分。

微波碟形發射器（指向整流天線）

無線輸電的概念很是簡潔 —— 電能先在發射端被轉換成微波形式，然后在接收端通過整流天線元件來匯聚能量。

這些組件可由現成的零件打造（帶有射頻二極管的 x 波段偶極天線），當微波撞擊到整流天線時，就會生成直流電。

接收端特寫

Christopher Rodenbeck 帶領的先進概念研究團隊，接到了美國國防部的委托。盡管研究初期受到了一些質疑，但微波輸送的效率還是讓我們感到驚喜。

其開發的安全連續微波功率波束裝置（簡稱 SCOPE-M），剛剛證明了該技術探索項目的實用性。可知其使用了 10-GHz 微波束，并在兩個地方進行了設置。

連接到接收器的整流天線

其中一套 SCOPE-M 裝置位于馬里蘭州 Blossom Point 的美國陸軍研究場，另一套則是位于馬薩諸塞州麻省理工學院（MIT）的 Haystack 超寬帶衛星成像雷達（HUSIR）發射器。

之所以選擇這一特定的頻率，是因其不僅能夠在大雨中工作（功率損失 <5%），還能夠在有鳥類飛過、動物和人類在場的情況下符合國際安全標準，從而免除了激光檢測自動通斷安全保護措施的麻煩。

Future of Microwave Power Beaming（via）

在馬里蘭州的這次測試中，微波束達成了 60% 的無線輸電效率。雖然馬薩諸塞州的測試沒有達到相同的功率峰值，但平均功率水平更加可喜。

最后，除了未來全年無休的太空太陽能發電站，這項微波無線輸電技術還有望投放到戰場上，以消除對易受攻擊的燃料運輸的需求。

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