无线能量传输系统的波束赋形设计及其鲁棒性分析

摘要

由于具有多个发射器的无线电力传输系统具有比单发射器系统更高的传输效率和聚焦效果的优点,本文设计了一种基于磁谐振耦合的无线能量传输系统,在保证接收机最小接收功率以及限制单个发射机功率的前提下,通过波束赋形最小化总的发射功率.利用一定的转换技术,将优化问题转化为可有效求解的松弛半定规划问题(SDP),进一步证明了松弛SDP问题的解总是秩一的,说明松弛是紧的,因此松弛SDP问题的解总是原始问题的最优解.数值结果验证了波束形成算法在磁信道状态信息不完美情况下的性能.同时鲁棒性分析意味着估计误差应该足够小,这是因为大的互感估计误差会导致过大的磁波束赋形误差.在这种情况下,即使使用磁波束赋形技术也无法保证性能.