卫星赋能的协同式无线功率传输：多卫星为物联网设备充电的技术评估、超表面增强方案与挑战展望

《IEEE Internet of Things Magazine》：Power from Space: Coordinated Satellite Charging for Off-Grid Wireless Systems

　　

摘要：

卫星赋能的无线功率传输（WPT）可能成为一种变革性的解决方案，用于在离网场景中为物联网（IoT）设备充电，在这些场景中传统技术难以高效满足紧迫的能源需求。在本文中，我们回顾了卫星赋能WPT中基于微波的远程充电技术的优势和局限性。随后，我们介绍了协同式太空WPT的愿景，即多颗卫星共同为地面设备网络提供服务。我们展示了潜在用例，重点突出了应用需求。我们使用两种协调方案评估目标位置的平均接收功率，并对非目标位置的功率溢出进行统计特征分析。我们还阐明了不同工作距离和对等卫星收发口径下星间激光WPT的性能。此外，我们探索了超表面在卫星口径和地面网络上的集成，以提升能量转换效率、可扩展性和波束管理。最后，我们概述了实现该愿景的相关挑战和研究方向。