电磁场赋形随着微波热疗技术、近场识别技术、物流管理技术等应用的发展正在受到越来越多的关注。随着功率传输最大化方法的提出和完善,我们已经可以对固定发射天线阵列、接收天线阵列和传输间距的系统进行最优化设计,实现近场的赋形和多目标无线输能。本文详述了几种基于功率传输最大化方法的天线设计方法,明确了不同方法分别对应的应用背景。同时对三维空间中的电磁场赋形进行了研究。本文的主要研究内容有:1.首先对几种阵列天线的优化设计方法进行了对比。通过功率传输最大化方法(MMPTE)三种形式,包括UMMPTE,CMMPTE,WMMPTE三种方法,对一款工作于2.45GHz的功率传输系统,应用不同方法实现了不同的应用。选用6×6阵列为发射天线,5单元沿“L”形分布阵列为接收天线阵列。对三种方法对应的功率传输效率,实现的近场赋形效果进行了分析,同时强调了接收天线设计在功率传输系统中的必要性。其中,应用UMMPTE的功率传输系统实现了在固定发射阵列、接受阵列和传输距离的情况下达到传输效率最大;应用WMMPTE的系统实现了五个点离散的能量聚焦,应用CMMPTE设计多目标的无线输能系统有很好的优势;应用CMMPTE的系统则可以应用于对接收天线位置要求不严格的系统,同时可以实现一个平顶的赋形效果。对比传统的设计方法,用本文所述的方法设计阵列天线传输效率更高。2.应用CMMPTE实现三维空间中的电磁场赋形。选用48单元天线作为发射天线阵列。同时我们对测试天线的种类对赋形效果的影响进行了研究,我们发现平面偶极子阵列有更好的灵活度。通过对测试天线的设计并确定加权系数矩阵,实现圆球形和圆柱形的近场电磁场赋形。