針對MCR-WPT系統(tǒng)的傳輸效率受距離約束程度高等問題,本文分析討論了磁負(fù)超材料介質(zhì)板對MCR-WPT系統(tǒng)傳輸效率的影響,推導(dǎo)并驗證了磁負(fù)超材料介質(zhì)板對消逝波傳輸?shù)脑鰪?qiáng)作用。利用HFSS構(gòu)造了一種工作在ISM頻段的MCR-WPT系統(tǒng),并設(shè)計了一種適合該MCR-WPT系統(tǒng)的低頻平面螺旋型磁負(fù)超材料介質(zhì)板。當(dāng)系統(tǒng)工作頻率大于25MHz時,該低頻磁負(fù)超材料介質(zhì)板表現(xiàn)出磁負(fù)特性。通過將所設(shè)計的不同周期排列的磁負(fù)超材料介質(zhì)板放置在MCR-WPT系統(tǒng)的不同位置,研究了不同條件下螺旋型磁負(fù)超材料介質(zhì)板對系統(tǒng)傳輸效率影響。仿真和實驗結(jié)果表明:在MCR-WPT系統(tǒng)發(fā)射端插入小尺寸磁負(fù)超材料介質(zhì)板、接收端插入中等尺寸磁負(fù)超材料介質(zhì)板時,系統(tǒng)傳輸效率能夠得到有效提高;在傳輸距離不變的前提下,加入磁負(fù)超材料介質(zhì)板后MCR-WPT系統(tǒng)的傳輸效率至少提高20%,其中實驗平臺中系統(tǒng)傳輸效率提高了近30%。

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