随着人们对能源需求的日益增加,传统的以传输线为媒质的能量传输模式已经不能满足能量传输的需求。微波无线能量传输技术作为一种新兴的能量传输技术,是指能量以电磁波的形式通过自由空间进行传输,克服了传统传输线损耗大、成本高、传输不便等问题。因为其用途广泛,潜力巨大,对它的研究也越来越具有实际意义,并且已经应用于多个领域,例如对高空飞行器供能,在恶劣环境下的电力供应,低功率密度应用等。本课题的研究内容为无线能量传输系统高增益辐射阵列技术研究,着力于无线能量传输系统的仿真设计和高增益辐射阵列的实现,对无线能量传输系统的系统架构、传输效率,发射天线做了分析研究。具体工作如下:(1)设计了两种高增益的Vivaldi发射天线阵列形式,为发射天线的阵列形式提供了两种选择,并对两种形式的2*2单元分别进行了仿真和实测,仿真和实测结果基本一致。并选取其中一种形式的Vivaldi天线进行64单元组阵,设计了一款高增益圆极化的Vivaldi阵列天线,在5.8GHz附近频段内,轴比小于3dB,得到了良好的圆极化效果,增益达到了 22.8dBi,可以实现无线能量传输系统的高功率微波能量发射。(2)设计了一款极化可重构的Vivaldi阵列天线,解决了天线极化形式单一的问题,根据接收电磁波的极化方式调整天线的极化方式,能够更有效的利用天线口径。该天线由电路控制部分和Vivaldi阵列天线组成。电路控制部分通过使用可重构阻抗传输网络和射频开关单元,切换射频开关的通断状态,控制四路射频能量的输出,调整Vivaldi天线辐射单元,使天线的极化方式在水平极化、垂直极化、圆极化之间相互切换,实现Vivaldi阵列天线的极化可重构。