美國海軍實現無線傳送電技術 以後不用電綫!

25 Apr 2022 • 10:28 AM MYT
華僑日報
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據說19世紀後期的發明怪傑尼古拉‧特斯拉(Nikola Tesla)曾經試著研究無導線送電技術,卻受限於當時的科技限制而沒有成功。

然而他的期望終於在近年得到突破,美國海軍研究實驗室 (NRL) 利用微波傳送,成功實現了1公里距離的1.6千瓦送電,這是半個世紀以來,同類型試驗中最重要的技術躍進。

新阿特拉斯(New Altas)報導,無導線的長距離電力傳輸,這個想法已經存在了一個多世紀,但是具體辦法一直無法落實,特斯拉誤以為無線電波的頻率可以送電,雖然概念是對的,可惜找錯了方向。

直到1970年代,科學家才找到適合用來送電的頻率,是微波,一種波長比無線電波要的更短的電磁波譜。

送電的一方將電力轉換成微波的形式發出,而接收端需要一支由帶有射頻二極體的x波段偶極天線,當微波撞擊整流天線時,這些元件會產生直流電流。

在原理上有點像太陽光與太陽能光電板的關係,差別只在光線改成微波,光電板改成接收天線。

隨著高功率半導體原件的成熟,微波波束的送電效率已逐步提高,使用 10-GHz 微波束,做了2個實驗裝置,第一個是位於馬里蘭州開花點(Blossom Point)陸軍研究場;第二個是位於麻州理工學院的海斯塔克(Haystack) 超寬頻衛星成像雷達 (HUSIR) 發射器。

之所以選擇10-GHz微波,是認為該頻率的功率耗損較小,在大雨中發射的功率損失也低於5%,而且對於鳥類、動物和人類的健康風險也不大,符合國際標準可以安全使用。

在馬里蘭州的測試中,微波束60%的效率傳送。

麻州理工學院的測試沒有達到相同的功率峰值,但是平均功率更高,因此傳送了更多的電力。

這項微波送電的實驗是半個世紀以來的重要突破,它預示太空太陽能發電廠的可能性,假如我們在地球軌道上建立大型太陽能發電站,它就不受到太陽東升西落的影響持續發電,為國家電網提供一年 365 天、一天 24 小時的電力。

同時,軍方更感興趣的是將電力直接傳送給戰場上的部隊,只需要接收器就能得到源源不絕的電力。