### 无线充电(WPT)技术的关键测量要素与Keysight ENA系列网络分析仪的应用 #### 引言 随着数字化进程的加速以及移动设备功能的日益丰富,人们对移动设备的依赖程度不断提高,这也使得设备的能耗问题更加突出。为了应对这一挑战,无线充电技术作为一种便捷、高效的解决方案逐渐受到重视。本文旨在探讨无线充电技术中的关键技术要素及其测量要求,并介绍如何利用Keysight ENA系列网络分析仪来进行这些测量。 #### 无线充电技术概述 无线充电技术主要通过电感耦合原理实现在发射机与接收机线圈/谐振器之间的能量传输。目前市面上大多数无线充电设备采用磁感应方式进行能量传输,而磁共振方式因其灵活性更高、可支持多设备同时充电等特点也逐渐成为研究热点。 #### WPT系统中的关键元器件及其测量需求 在无线充电系统中,关键元器件包括: - **功率放大器**:用于放大功率信号。 - **匹配电路**:用于实现发射机与接收机之间的阻抗匹配,提高能量传输效率。 - **发射机与接收机线圈/谐振器**:实现能量的无线传输。 - **直流-直流转换器**:将接收到的能量转化为可用于设备工作的电源。 针对这些元器件,测量需求主要包括: - **阻抗测量**(R,X):对于匹配电路、发射机与接收机线圈/谐振器等,以确保良好的阻抗匹配。 - **耦合效率测量**:评估发射机与接收机线圈/谐振器之间的能量传输效率。 - **S-参数测量**(S11,S22,S21):对于高功率放大器,评估其性能特性。 - **电感(L)、电容(C)和Q因子测量**:对于线圈/谐振器,确保其工作在最佳状态。 - **输出阻抗和环路增益测量**:对于直流-直流转换器,确保其稳定性和效率。 #### 利用Keysight ENA系列网络分析仪进行测试 Keysight ENA系列网络分析仪能够满足无线充电系统及其元器件的多种测试需求。以下是一些关键测试类别及其对应的推荐测试仪表: - **WPT系统测试** - **耦合的线圈/谐振器**:功率传输效率和阻抗匹配可通过Keysight ENA系列矢量网络分析仪(如E5072A/E5063A/E5061B)进行测量。 - **备注**:根据实际功率水平的不同,可能还需要外部功率放大器等辅助设备。 - **WPT元器件测试** - **功率放大器**:振幅、相位和增益压缩等特性可通过低频-射频网络分析仪进行测量。 - **匹配电路**:电容值的测量可通过Keysight ENA系列网络分析仪(如E5061B-3L5,选件005)进行。 - **单独的线圈/谐振器**:电感和Q因子的测量建议使用Keysight E4980ALCR表或E4990A阻抗分析仪。 - **直流-直流转换器**:输出阻抗和环路增益的测量可通过低频-射频网络分析仪(如E5061B-3L5)完成。 #### 结论 无线充电技术为现代移动设备提供了一种高效且便利的充电方式。通过对关键元器件进行精确的测量与测试,可以确保无线充电系统的性能和可靠性。Keysight ENA系列网络分析仪因其广泛的测量能力和灵活性成为了无线充电技术研发过程中的得力助手。未来,随着无线充电技术的不断进步和发展,此类高级测量工具将在优化无线充电系统方面发挥更大的作用。
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