频率分集阵列(Frequency Diverse Array,简称FDA)是一种新型的窄带阵列。和传统的阵列相比,这种阵列最大的特点是阵元之间的工作频率互不相同,存在一定的频率差异,这使得这种阵列具备了一般传统阵列所不具备的多相关特性(同时具有时间、空间相关特性),可以在一些应用领域中提供新的解决思路,吸引了大量研究工作者对此进行研究。在无线输能领域,应用阵列对指定点进行无线输能已经有了大量的研究,拥有了一定的研究基础。然而,由于传统阵列一般不具备距离相关特性,使得无线输能的效率往往较低,且稳定性不高,而FDA由于具备多相关特性,能够实现空间的定点聚焦,所以对FDA的研究显得尤为重要。本文通过对FDA的聚焦特性进行研究,并结合智能优化算法对相关频率参数等进行优化,实现了阵列的无线输能,并且在近场领域通过CST进行了验证。本文主要研究内容包括以下5个部分:(1)阐述了FDA的国内外研究动态、背景及意义;对FDA的基本原理和智能优化算法进行了介绍。(2)运用FDA实现远场单点聚焦,增加了对计算聚焦点位置的范围和聚焦参数的计算。通过将FDA的操作频率设置为时变函数,使用遗传算法对频率参数进行优化,实现了空间中的单点聚焦,并且具有良好的聚焦性能。(3)运用FDA实现远场多点依次聚焦与多点同时聚焦。在前面的单点聚焦基础上,通过在不同时间段进行定点聚焦优化,实现了空间远场的多点依次聚焦;通过结合单点聚焦与多点聚焦的参数指标,并添加特殊的目标函数,实现了空间远场的多点同时聚焦。(4)运用二维FDA实现自由空间中近场指定点的无线输能。通过将FDA的操作频率与权重设置为参数,运用遗传算法依次对操作频率和权重进行优化,实现了矩形分布阵列和圆形分布阵列的空间输能,并讨论了在阵列分别为矩形与圆形分布时的聚焦特性,最后通过CST对矩形分布阵列进行仿真,验证了优化的正确性。(5)对本文的研究进行总结,提出下一步的研究方向,以及对FDA以后发展的展望。