1、磁耦合無線能量傳輸作為一種新興技術，近年來受到廣泛關注，在智能家居、便攜式電子設備和軌道交通等領域都有廣闊的應用前景。磁耦合諧振的基本原理是高頻電源的工作頻率和發(fā)射、接收線圈固有諧振頻率相同時，通過近場的電磁場進行能量交換，就可以實現(xiàn)中遠距離、高效率的無線能量傳輸。為了進一步提高系統(tǒng)的傳輸性能，本文針對耦合線圈進行了優(yōu)化分析和設計，重點研究目前常用的圓形、矩形平面螺旋線圈。
　　首先采用電路理論建立等效模型，分析能量傳輸過程、最大

2、傳輸效率和最大輸出功率，得出影響系統(tǒng)傳輸性能主要因素是線圈耦合系數(shù)和品質因數(shù)。為了分析線圈耦合，通過部分元等效法建立了兩種線圈的數(shù)學模型，并給出它們互感的數(shù)值解析式，采用有限元2D分析繪制出線圈周圍磁場強度分布情況，便于找到接收線圈的最佳位置和角度。
　　為了提高耦合線圈間的互感，本文選擇在線圈下方鋪設平板型磁芯，針對磁芯和線圈不同相對位置的四種情形，采用靜磁場鏡像法分析了磁平面對線圈互感的影響，并通過仿真得到了有限大磁平面的鏡像

3、模型，為實際應用提供了理論依據(jù)。本文采用開路電壓法對線圈互感進行了測量，測試了不同頻率對線圈互感以及相位特性的影響，對比分析了兩種平面線圈在不同傳輸距離下互感的變化，驗證了線圈鏡像法分析的正確性，在同等規(guī)格的情況下矩形平面線圈顯然比圓形有更好的耦合性，同時線圈兩側鋪設磁平面對于線圈互感的提升最大。
　　最終，根據(jù)優(yōu)化結果制作了傳輸裝置，測量結果表面線圈的耦合系數(shù)有了明顯提高。實際測試優(yōu)化前后兩組線圈的頻率特性和傳輸效率，結果表面線