无线功率传输中的非正定磁介质聚焦效应研究

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传统的电能传输只能通过导体进行传播,通过无线电波只能够传播信息。随着科技的发展,无线传输电能方式开始得到人们的关注。但是采用无线方式的电能的传播距离比较短,效率比较低,因此在实际工程中并未得到广泛应用。最新研究表明,在无线电能中加入超颖材料可以延长传播的距离和增加传播的效率。
  材料的各向异性电磁性质使电磁波在其中传播时产生很多奇异的现象,其中,由非正定介质的强各向异性产生的全角负折射、传导倏逝波等超常电磁特性,具有重要的研究价值与应用前景,近年来受到国内外研究者的广泛关注。目前,非正定介质的研究主要集中在具有非正定介电张量的超颖材料及其负折射行为,其应用研究主要是实现具有亚波长分辨率的超透镜成像。本论文将对非正定磁材料对电场和磁场的影响进行深入研究,分析引入超颖材料后电场和磁场的变化规律。本文通过改变超颖材料的结构来控制电磁场按要求分布,以实现能量的远距离无线传输,并取得了一定的研究成果。
  本文通过COMSOL软件对非正定磁介质进行大量的仿真分析。分析结果表明,在普通的无线功率传输装置中加入非正定磁介质将很大的程度上提高了电路的特性。并证实了非正定磁介质在特殊频率的电磁波频率下对电磁波有聚焦效应。加入非正定磁介质的无线功率传输装置在相等距离上的传输效率将有极大的提高。
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