陈希有, 齐 琛, 李冠林, 董维杰

(大连理工大学 电气工程学院， 辽宁 大连，116023)

0 引言

在电网络或其他系统中，广泛存在着能量的往返传递现象。例如，电场能量与磁场能量、动能与势能、一个系统的能量与另一个系统的能量等，它们可以振荡性地相互传递和转换。这种传递和转换物理上叫做模式耦合。着眼于这种模式耦合的分析方法是一种叫做耦合模原理的方法。

早在1963年以前就有专门介绍耦合模原理的著作[1]。耦合模已在行波管、回波振荡器、参量放大器、均匀传输线中得到不同程度的应用。耦合模原理为认识这类具有模式耦合的系统提供了有效的统一方法。

近些年，由于无线电能传输技术的研究热潮，以及MIT学者在他们的研究文献中使用了耦合模原理，使得耦合模又重新被人们所关注[2,3]。所谓无线电能传输，就是不通过物理接触或电气接触，借助某种物理场或波，在一定距离内实现电能从发射系统到接收系统的传递。由于电磁现象的固有规律，在系统工作过程中，能量是往返传递的。因此无线电能传输系统刚好符合耦合模的研究对象。

本文结合笔者在无线电能传输技术中的研究，以及“电路理论”课程教学，以简单的RLC串联电路为例，介绍了用耦合模原理分析电路的方法和特点。如能将耦合模原理应用到更多的电路分析内容，定会给电路理论带来一股别样气息。

1 耦合模的电路定义

在含有电容与电感的电路中，如图1所示，由电容电压和电感电流按下式组成的复数形式的状态变量称为耦合模，即