美国海军使用微波每公里无线发射 1.6 kW 的功率

在安全和连续功率波束 - 微波 (SCOPE-M) 演示的一部分中，微波碟形发射器指向整流天线NRL

美国海军研究实验室 (NRL) 在马里兰州的美国陆军研究场使用微波束在一公里（3,280 英尺）范围内发射了 1.6 千瓦的功率，这是半个世纪以来同类中最重要的一次演示。

在没有电线的情况下长距离传输电力的想法已经存在了一个多世纪。到 1970 年代，这项技术已经足够成熟，使其成为美国物理学家Gerard K. O'Neil提出的一个概念的关键组成部分，该概念提出建立太空殖民地以建造巨大的太阳能收集站，将电能传输回地球。

原理很简单。电能被转换成微波，然后在由所谓的整流天线元件组成的接收器处聚焦成一个紧密的光束。这些是非常简单的组件，由带有射频二极管的 x 波段偶极天线组成。当微波撞击整流天线时，这些元件会产生直流电流。

尽管最初存在疑问，但微波波束的效率令人惊讶，由高级概念小组负责人克里斯托弗·罗登贝克领导的 NRL 团队已被国防部委托开发安全和连续的功率波束 - 微波 (SCOPE-M)项目探索部署该技术的实用性。

整流天线NRL

使用 10-GHz 微波束，SCOPE-M 设置在两个位置。第一个是位于马里兰州 Blossom Point 的美国陆军研究场，第二个是位于马萨诸塞州麻省理工学院的 Haystack 超宽带卫星成像雷达 (HUSIR) 发射器。之所以选择该频率，是因为它不仅能够在大雨中发射，功率损失低于 5%，而且在鸟类、动物和人在场的情况下也可以按照国际标准安全使用。这意味着该系统不需要为早期基于激光的系统开发的自动切口。

在马里兰州的测试中，光束以 60% 的效率运行。马萨诸塞州的测试没有达到相同的功率峰值，但具有更高的平均功率水平，因此提供了更多的能量。

连接到接收器天线的整流天线NRL

SCOPE-M 技术有一天可用于在地球上传输电力，或从大型轨道太阳能发电站为国家电网提供一年 365 天、一天 24 小时的电力。然而，国防部感兴趣的更直接的应用是将电力直接传送给战场上的部队，从而消除对易受攻击的燃料运输的需求。

“虽然 SCOPE-M 是一种地面功率传输链路，但它是空间功率传输链路的一个很好的概念证明，”SCOPE-M 电子工程师 Brian Tierney 说。“对国防部来说，太空对地球的电力传输的主要好处是减轻对部队燃料供应的依赖，因为部队容易受到攻击。”