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空间太阳能电站是解决人类能源短缺问题的可行途径之一,空间中的太阳能不受昼夜、纬度等因素的影响,是一种持续的、取之不竭的能源。如何将空间太阳能电站的能量从高空传输回地面一直是研究人员们关注的热点。由于微波具有传输距离远、传输效率高、大气透过性好等特点,微波输能技术是空间太阳能电站最为可行的传输方案之一。空间太阳能电站系统中,微波波束被地面接收站准确接收时,其携带的能量可以转换为电能为人们所用;但是当微波波束发生指向偏差时,不仅会影响整个系统的能量传输效率,而且波束中包含的巨大能量会对周围的人和环境造成危害。因此我们需要精准的波束指向控制技术来保证能量波束传输的准确性。论文围绕微波输能中能量信号波束的精确指向控制技术开展研究,重点研究了基于导引信号的能量波束指向控制技术,具体研究工作如下:(1)研究了阵列信号的传播模型,推导了能量信号与导引信号同频时能量波束能够准确指向目标接收站点所需的条件——相位共轭,分析了能量信号与导引信号异频时需要满足的相位关系,并分析了临近空间太阳能电站的波束指向精度需求。(2)研究了基于导引信号的波束指向控制技术原理,设计了基于射频混频的同频相位共轭方案和硬件电路,分析了其应用于微波输能时可能存在的输入输出间相互串扰问题,并结合Matlab仿真说明了现有的频偏方式解决这一串扰问题时带来的波束指向偏差,使得能量波束与导引波束同频的相位共轭电路只能应用于发射天线与接收天线间相对位移较小的情况下的微波输能系统。(3)研究了基于导引信号倍频共轭的能量波束指向控制技术,设计了倍频共轭方案和电路。与同频相位共轭方式不同,倍频共轭方案的特点在于输出信号频率是输入信号频率的两倍,因此减小了同频共轭中的输入与输出的相互串扰。(4)搭建了一个验证性的实验电路,测试了倍频共轭电路的输出幅值一致性,分析计算了该倍频共轭电路的相位共轭误差,在该相位共轭误差的基础上通过Matlab仿真分析了应用倍频共轭方案的天线阵的波束指向误差。(5)通过分析验证了倍频共轭方案应用于该系统的可行性。最后针对其小型化系统中所需的芯片进行了选择和分析,通过ADS仿真给出了电路中各部分的增益和相位延时,为今后的小型化系统设计提供了参考数据。