摘要 - 在本文中,提出了一个具有单个二极管装置的环境动力收割机,以同时以混合和合作的方式同时清除射线传频(RF)和热能。理论上通过提出的二极管模型对此合作收获过程进行了检查,然后通过模拟和测量进行验证。在拟议的合作功率收割机中,来自热源的收获直流电压用于偏向二极管,以提高二极管的RF-DC-DC功率转换效率(PCE)。开发了Schottky二极管的准确分析模型,用于指定RF-TO-DC PCE的约束参数,并分别在低RF功率范围(25dbm)中准确预测二极管的性能。发现计算的结果与高级设计系统(ADS)中的谐波平衡模拟器获得的模拟结果达成了良好的一致性。进行示范和验证,根据二极管SMS7630设计和原型设计了拟议的混合合作功率收割机。当二极管的两个注射功率源均为30dbm时,用RF-DC PCE获得了总测量的输出直流电源。此外,具有和不具有匹配网络的Rectennas均已制造和测试。通过消除L匹配网络,发现Rectenna提供更高的直流输出功率。拟议中的混合合作功率收割机希望在带有RF覆盖范围和温度梯度的环境大气中找到潜在的现实世界应用。它不仅有助于产生更高的功率,而且还提供了一种可靠的方法来提高直流电力生产的弹性。
2.1。上一章中的引言,我们研究了固体,费米能概念的频带理论以及金属,绝缘体和半导体的能带结构。此外,讨论了有关本质和外部半导体中电流传导及其在0K和较高温度下的能量带图的细节。固体理论的重要成功之一是我们将在本单元中学到的对半导体及其物理特性的理论理解。有各种设备在电子设备中具有广泛的应用。所有这些设备均基于半导体理论。在本章中,我们将研究半导体二极管的类型,P-N结二极管,隧道二极管,Zener二极管,LED和Photodiode等设备的特性和工作。我们还将讨论霍尔效应及其应用,二极管作为整流器的应用,晶体管的类型以及晶体管在CB和CE模式下作为放大器的应用。
,已被称为超导二极管效应。效果的根源取决于对称性破坏机制。我们研究了NBN和NBN/磁绝缘子(MI)杂种的超导微桥。应用二极管效率为30%时,当施加了小至25 mt的平面磁场时。在NBN和NBN/MI杂种中,我们发现当磁场平行于样品平面时,二极管效应消失。我们的观察结果与涡旋表面屏障确定的临界电流一致。超导带的两个边缘的不等障碍导致二极管效应。此外,观察到矩阵的最高可达10 K,这使得基于二极管应用的设备可能在更大的温度范围内的设备潜力。
当今 HEL 武器中使用的光纤激光技术正接近其约 40% 的效率极限,这是满足陆军平台 SWaP 要求的主要障碍,因为我们正努力实现 300 kW 的激光武器。依赖单一技术解决方案:新型光纤激光技术的研究可能会提高这种效率,但该技术仍然基于光纤放大和一些行业合作伙伴。从根本上说,直接二极管 (DD) 方法试图省去光纤放大的需要,以达到 kW 的输出功率,但这项工作也将使光纤激光武器受益,因为它也依赖二极管激光器来泵送光纤放大器。商用最先进的二极管发射器可以达到瓦的输出功率,效率大于 60% 且光束质量高。在 UAH 的直接二极管实验室中,我们研究和实施新的二极管技术,为陆军提供投资决策信息。
