微波无线能量传输系统转换效率实现突破

7月19日，从江南大学了解到，该校物联网工程学院敖金平教授团队通过持续攻关，在对微波无线能量传输系统中微波—直流转换效率低、工作电流小、工作带宽窄等难题的研发中获得突破。相关研究成果已获多项发明专利，并发表在国际刊物《电子器件和微波理论与技术》。

因具有便携性、安全性以及非接触性，远距离微波无线能量传输技术被认为是改变人类未来生活方式的关键技术之一，近年来在学术界和产业界都受到了广泛关注和深入研究。其中最关键的技术之一，就是实现高效率的微波—直流转换，即微波整流。

敖金平介绍，高性能的微波—直流转换器是实现远距离微波无限能量传输的关键。现有微波整流器受制于硅二极管较高的电阻、较大的电容和较低的耐压能力，其转换效率峰值仅为70%左右，且功率容量较低，高效率工作区间较窄。而实际使用中微波能量频率分散、功率范围跨度大，这进一步降低了微波整流器的综合效率，严重限制了无线微波能量传输系统的工作距离。

该团队自2007年起针对微波整流器的工作特性，从底层核心器件开始研究攻关，最终使得微波整流器的转换效率超过了90%。

微波无线能量传输技术在灵活性、传输距离等方面相比现有技术优势显著，其可应用在多个领域。例如，针对监测建筑内关键部位压力的传感器电池更换不便的问题，他们联合同济大学相关团队开发出了无线驱动的植入式压力传感器，通过远距离微波无线能量传输技术实现能量输送，压力传感器无需配备电池。

“如此一来，只需发射微波能量，即可实时对建筑内部压力进行测量，并无线传输至手机中，有效提升了建筑安全性。该原型还在风车发电领域进行了试用。”敖金平表示。