毛金国，陈旭玲，周傲波

（南京航空航天大学机电学院，南京210016）

0 引言

一百多年前，特斯拉探究了电场与电容耦合的无线传能方式，针对无线输电的可行性展开了一系列研究工作，由于当时的技术限制且科研经费不足，特斯拉的诸多构想未能得以实现[1]。直至2007 年，麻省理工学院的马林·索尔贾希克教授领导的研究小组提出的新型的磁耦合谐振式无线电能传输（Magnetically Coupled Resonant Wireless Power Transfer，MCR-WPT）技术[2]，引起了国内外的巨大反响，使得如何提高无线电能传输系统的传输性能成为了研究热点，添加超材料就是其中的热门方法之一。

超材料是指具有天然材料所不具备的超常物理性能的人工复合材料或复合结构，它可以表现出几乎任意的有效介电常数和磁导率[3-5]。目前研究较多的超材料有左手材料、电磁超材料、太赫兹超材料、光学超材料、热学超材料、五模式超材料和手性超材料等[6]，其中负磁导率电磁超材料，具有放大近场倏逝波、电磁波聚焦、调控传输空间磁场分布的特性，将其放入MCRWPT 系统中两个线圈的正中间位置，能显著提高系统的传输效率和传输距离[7-9]。文献[10]研究表明，不同阵列的平面螺旋型磁负超材料介质板，在MCR-WPT 系统中不同位置情况下，对系统的传输性能会产生不同的影响。Conghui Lu 等人通过将近零磁导率超材料板放在线圈两侧，负磁导率超材料放在两线圈正中间位置的方法，提升了系统的传输效率[11]。

正如以上所述，现对负磁导率超材料板在MCRWPT 系统中放置的位……