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磁耦合无线电能传输(Magnetic Coupling Wireless Power Transfer,MC-WPT)技术基于电磁感应原理，利用磁耦合机构发射高频磁场代替传统的线缆作为传输方式，实现能量的无线传输，具有灵活、简便的使用优势，在国内外已被广泛地研究并应用于电动汽车、工业机器人、生物医疗器械以及消费电子等领域。随着MC-WPT技术研究与应用的深入，结合物联网与5G技术兴起的时代潮流，MC-WPT系统磁耦合机构原副边的通信方法的研究具有迫切的需求，成为了本领域的另一项重要的研究方向。
本文以LCL-S型MC-WPT系统作为研究对象与应用设备。考虑到系统原副边多路、多频率信号的高速通信的需求，在不影响系统电能传输的条件下提出了一种基于并联发送、多路滤波与功率耦合机构同物理位置的独立DD线圈天线的MC-WPT系统多路信号的双工传输的通信解决方案，并给出了电路参数与结构的设计方法以及DD线圈的建模仿真结果，说明方案的可行性。
针对多路信号的高速稳定通信需求，本文介绍了现有的MC-WPT系统能量信号同步传输技术以及其对应采用的信号调制技术，并分析了现存方案的优点以及不足；然后结合现有技术，使用幅度调制(Amplitude Modulation,AM)技术调制模拟信号，并同时正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术实现高速数字通信，实现多路多频信号的生成。
针对多路多频信号的传输要求，如何将多频多路信号耦合到发送电路上以及分离提取各路信号是研究的重点。本文将信号电路分为发送与接收两条回路，首先采用并联电路进行多路信号的发送，然后使用定K型滤波器变换法设计每一路信号的滤波电路，并利用滤波器各自的频率特性分离出混合的多路多频信号。最后用三绕组变压器将收发电路合并，提高系统集成度。
针对多频信号的耦合收发机构设计要求，本文考虑到通信环境存在能量磁场的干扰，采用DD线圈配合上述的线路滤波器进行噪声抑制与滤除。本文使用COMSOL有限元仿真软件对DD线圈进行建模，然后利用电磁波物理场工具对DD线圈进行射频分析，得到设计的DD线圈在工作频段内的阻抗、S参数、抗偏移性以及辐射方向图等性能参数，获得符合需求的DD线圈设计方案，说明设计的线圈结构的有效性。
结合理论研究与仿真分析，本文先通过搭建了基于所提出的方案的系统综合仿真模型，验证方案的有效性。然后搭建系统实验平台，进行能量与信号同步传输实验，结果显示可在3.75KW的功率条件下可达到5.88MB/s的通信速率，验证了本方案的可行性。
本文以LCL-S型MC-WPT系统作为研究对象与应用设备。考虑到系统原副边多路、多频率信号的高速通信的需求，在不影响系统电能传输的条件下提出了一种基于并联发送、多路滤波与功率耦合机构同物理位置的独立DD线圈天线的MC-WPT系统多路信号的双工传输的通信解决方案，并给出了电路参数与结构的设计方法以及DD线圈的建模仿真结果，说明方案的可行性。
针对多路信号的高速稳定通信需求，本文介绍了现有的MC-WPT系统能量信号同步传输技术以及其对应采用的信号调制技术，并分析了现存方案的优点以及不足；然后结合现有技术，使用幅度调制(Amplitude Modulation,AM)技术调制模拟信号，并同时正交振幅调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)与正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术实现高速数字通信，实现多路多频信号的生成。
针对多路多频信号的传输要求，如何将多频多路信号耦合到发送电路上以及分离提取各路信号是研究的重点。本文将信号电路分为发送与接收两条回路，首先采用并联电路进行多路信号的发送，然后使用定K型滤波器变换法设计每一路信号的滤波电路，并利用滤波器各自的频率特性分离出混合的多路多频信号。最后用三绕组变压器将收发电路合并，提高系统集成度。
针对多频信号的耦合收发机构设计要求，本文考虑到通信环境存在能量磁场的干扰，采用DD线圈配合上述的线路滤波器进行噪声抑制与滤除。本文使用COMSOL有限元仿真软件对DD线圈进行建模，然后利用电磁波物理场工具对DD线圈进行射频分析，得到设计的DD线圈在工作频段内的阻抗、S参数、抗偏移性以及辐射方向图等性能参数，获得符合需求的DD线圈设计方案，说明设计的线圈结构的有效性。
结合理论研究与仿真分析，本文先通过搭建了基于所提出的方案的系统综合仿真模型，验证方案的有效性。然后搭建系统实验平台，进行能量与信号同步传输实验，结果显示可在3.75KW的功率条件下可达到5.88MB/s的通信速率，验证了本方案的可行性。