矿山提升设备是联系矿山井下和地面重要的大型生产运输设备,需借助可靠的通讯手段,实时监测提升设备的运行情况,发现问题并进行安全预警。目前,箕斗和罐笼上的照明和通讯等电子设备主要是通过在罐笼上放置电池来实现供电,这种方法存在一定的局限性,主要表现在需经常更换电池,增加维护工作量等。本文搭建了一种高功率微波无线输能装置,以解决上述背景技术中罐笼充电的问题。具体工作如下:（1）设计一种高增益的微带八木阵列天线。以高增益的微带八木天线为单元天线,设计加载开口谐振环的1×4微带八木阵列天线。实测结果表明:该天线工作在5.2～6GHz频率范围内。在5.8GHz处,增益达到20.5d Bi,XOY面和ZOY面的半功率波束宽度分别为3°、25°。与其他高增益天线相比,该天线具有增益高、结构简单和易于安装的特点,可作为收发天线搭建空间有限的微波无线输能装置。（2）设计一种高效率的大功率整流电路,该电路由耦合器、谐波抑制网络、肖特基二极管桥、T型功分器和输出滤波器组成。采用耦合器设计差分整流电路,每一路采用肖特基二极管桥设计二倍压整流电路,实现在整流效率不下降的条件下,提升电路的功率容量。采用λg/8终端开路微带线并联于二极管阴极和λg/12终端短路微带线串联于二极管阳极和地之间,设计谐波抑制网络。使得整流二极管的二次、三次谐波被抑制,省去输入低通滤波器和匹配网络的设计,实现小型化和整流效率的提高。采用微带扇形开路枝节和λg/4终端开路微带线设计输出滤波器,使得输出负载端得到较纯的直流信号。最后结合T型功分器进一步提升整流电路的功率容量。仿真结果表明:在5.8GHz工作频率和41d Bm输入功率下,整流电路在40Ω负载上获得59.2%的转换效率,且电路的尺寸为77mm×50mm。与其他大功率整流电路相比,该电路具有设计方法简单、电路尺寸小、功率容量大和整流效率高的特点,可作为整流电路搭建高功率微波无线输能装置。（3）搭建收发天线间微波能量传输效率的测试环境和大功率整流电路整流效率的测试环境。实验结果表明:当收发天线间距为40cm时,收发天线间的微波能量传输效率为20%。整流电路在输入功率为40d Bm,负载为40Ω时,整流效率达到42.9%。在此基础上估算微波无线输能装置的整体效率约为4.3%。本文搭建的微波无线输能装置具有结构简单、方便安装、成本低的特点,适用于空间受限比如矿井领域罐笼上无线电子设备的无线充电。但其整体效率低,距离工程上应用还有一定的距离,还需要进一步开展相关技术的研究。