非正定磁介质增强无线电能传输效率研究

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1、分类号TM25密级公开UDC学校代码10500硕士学位论文（全日制专业学位）题目：非正定磁介质增强无线电能传输效率研究英文题目：Studyofefficiencyenhancementofwirelesspowertransferbyuseofindefinitemagneticmedia学位申请人姓名：杨东平申请学位学科专业：电气工程指导教师姓名：刘凌云二○一五年六月分类号TM25密级公开UDC学校代码10500硕士学位论文题目非正定磁介质增强无线电能传输效率研究英文题目Studyofefficiencyenhancement

2、ofwirelesspowertransferbyuseofindefinitemagneticmedia研究生姓名（签名）指导教师姓名（签名）职称申请学位学科名称电气工程学科代码085207论文答辩日期2015.6.6学位授予日期2015.6.24学院负责人（签名）评阅人姓名评阅人姓名年月日学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人

3、和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日淘大f圓圓圓_隱

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7、•120121134*硕士学位论文信息备案表中文题目非正定磁介质增

8、强无线电能传输效率研究英文题目Studyofefficiencyenhancementofwirelesspowertransferbyuseofindefinitemagneticmedia作者姓名杨东平作者学号

9、120121134导师姓名刘凌云所在学院

10、电气与电子工程学院学位类别r学术学位f?专业学位学科名称电气下稈学科代码0S5207评阅人】评阅人1徐健西安丁.程大学论文字数2万宇姓名所在单位评阅人2评阅人2朱国荣武汉理工大学姓名所在单位^公开申请保密时间r1%答辩曰期2015/6/6填表曰期2015/6/8r2年原创性声

11、明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中己经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本义的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者（签名）:_•、平_学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，gfl:学校有权保留井向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

12、索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。学位论文作者（签名）：磁、f指导教师（签名):湖北工业大学研究生院学位办公室制湖北工业大学硕士学位论文摘要超材料(Metamaterial)是指具有亚波长结构、具备大多数普通介质所不具有的超常电磁性质的人工材料，它是目前物理与电磁学研究领域的前沿与热点问题，在2006年被美国《科学》杂志评为年度十大科技突破之一。超材料一般由人工金属结构单元构成，并且能够按照人们的意愿进行调控。在兆赫兹频段，作为实现超材料的一条新思路，基于负磁导率的非正定磁介质，具有结构简单、易于实现三

13、维各向异性等特点，因此，近几年它的应用研究受到了科研工作者越来越多的关注。本论文在计算机数值仿真软件和电磁超材料设计理论的基础上，设计了具有磁单负特性的非正定磁介质超材料，并将其应用在具有相同谐振频率的磁耦合谐振式无线电能传输系统中，它能够显著地提高无线电能传输系统的距离和效率。本文有价值的工作和研究成果主要包括以下几个方面：首先，设计了一种基于FR4基板的单面金属平面圆螺旋结构的电磁超材料，其波长和尺寸之比大于55，具有亚波长的特性。通过大量的数值仿真实验，提取了有限厚度电磁超材料的散射参数，并反推其磁导率，研究表明该人工电磁

14、超材料结构能够在兆赫兹频段实现负的磁导率，而且在13.56MHz附近能够实现法线方向磁导率为-1的非正定磁介质。其次，数值仿真了FR4基板和金属平面圆螺旋结构参数的改变对非正定磁介质谐振频率的影响，实验证明，结构参量的改变能够在兆赫兹频段实现对磁谐振频率的调节，