基于磁耦合共振的无线充电系统研究毕业论文

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERTHESIS（电子科技大学图标）论文题目基于磁耦合共振的无线充电系统研究学科专业电磁场与微波技术学号201121020262作者姓名张榕指导教师林先其副教授I分类号密级注1UDC学位论文基于磁耦合共振的无线充电系统研究（题名和副题名）张榕（作者姓名）指导教师姓名林先其副教授电子科技大学成都（职务、职称、学位、单位名称及地址）申请学位级别硕士专业名称电磁场与微波技术论文提交日期2014.03.31论文答辩日期201

2、4.05.29学位授予单位和日期电子科技大学2014年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号RESEARCHONWIRELESSCHARGINGSYSTEMBASEDONMAGNETICRESONANTCOUPLINGAMasterThesisSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechnologyAuthor:RongZhangAdvisor:XianqiLi

3、nSchool:SchoolofElectronicEngineering3独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。作者签名：日期：年月日论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，

4、允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将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、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名：导师签名：日期：年月日摘要摘要无线电能传输技术是当前最活跃的研究方向之一，在小型电子设备、电动交通工具、植入性医疗等方面具有非常广阔的应用前景和发展空间。近几年，无线电能传输技术无论是在创新研究还是在应用推广上都有很大的发展。本文主要内容是磁耦合共振式无线电能传输装置研究以及小功率充电应用，在调研国内外相关文献的基础上，分别用耦合模式理论和电路理论对

5、磁耦合共振式无线电能传输技术的实现原理和传输特性进行分析，然后利用仿真软件HFSS建立磁共振式收发天线模型，对几种传输状态以及各元件参数对传输性能的影响进行仿真分析，在此基础上对无线电能传输收发天线进行改进，设计出平面集成式0.3mm厚度的紧凑型无线能量收发天线和基于同轴结构的高效收发天线。平面集成式收发天线，尺寸12cm×12cm×0.03cm，工作频率159MHz。当传输距离为1cm时得到的传输效率最大75.8%。当距离为15cm时传输效率为61%。平面集成式收发天线的特点是传输距离较长、低成本、易集成。同轴结构收发天线，尺寸12cm×12

6、cm×1cm，工作频率15.12MHz。当传输距离在5cm以内时，效率在90%以上；距离与谐振线圈直径相等即d=12cm时，效率为63%；当距离为18cm，1.5倍直径时，效率为52.48%。同轴结构收发天线的特点是传输效率高，损耗小，而且是距离越近效率越高，若是采用直径更小的同轴电缆，则电路尺寸可进一步缩小。实验测试结果表明，所设计的收发天线有良好的性能。最后完成了磁耦合共振式无线充电整个系统包括无线传能电路、发射电路与接收电路的设计，并通过实验验证，实现对手机无线充电。本研究对于磁耦合共振技术在实际中的应用和设计方法有重要的意义，对改善系统

7、性能、提高传输效率方面也有一定的贡献。关键词：无线电能传输，磁耦合共振，无线充电，传输效率IABSTRACTABSTRACTWirelesspowertransmissionisoneofthemostactivetopics,withbroadapplicationprospectsanddevelopmentspaceinsmallelectronicdevices,electricvehicles,andimplantablemedical,etc.Inrecentyears,wirelesspowertransmission,hasgr

8、eatdevelopmentbothininnovationresearchandapplicationpromotion.Thispaperisar