【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】無線電能傳輸技術能夠在無需物理連接的情況下，實現(xiàn)兩個物體之間的電能傳輸，但傳統(tǒng)的磁諧振式無線電能傳輸方案在實際應用中面臨著諸多挑戰(zhàn)，尤其是線圈調諧過程的復雜性和精準性要求極高，在很大程度上限制了傳輸系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實用性。近日，西安交通大學電氣學院董天宇教授團隊及其合作者在非厄米電路系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)了色散誘導相變現(xiàn)象，開創(chuàng)性地提出了一種基于色散增益的非對稱諧振無線電能傳輸方案。
 

　　研究團隊通過引入色散增益，成功突破了現(xiàn)有技術的局限性，實現(xiàn)了多模非對稱諧振系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模式選擇。這一機制能夠有效調控諧振系統(tǒng)中的電磁能量分布，使得更多的能量匯聚到負載端，從而顯著提高無線電能傳輸效率，且有望克服應用于非阻性負載時面臨的挑戰(zhàn)。此外，得益于非厄米架構，面對外界擾動時系統(tǒng)也能保持性能穩(wěn)定，有效改善了技術的實用性。這項工作在基礎理論和實際應用之間的鴻溝上架起了一座橋梁，為無線電能傳輸技術的發(fā)展開啟了色散設計這一新篇章,為進一步優(yōu)化無線電能傳輸?shù)於嘶A；也將為基于非厄米物理的高性能無線傳感提供參考。研究為在電子學、聲學、微波和光學等領域中利用色散效應提供了新思路，有望進一步推動理論和技術的發(fā)展。
 

　　圖1色散系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的比較(a)色散誘導相變示意圖；(b)不同類型理想源的輸出特性。

 

　　近日，該研究成果以“色散增益增強非對稱諧振無線電能傳輸”(Dispersive gains enhance wireless power transfer with asymmetric resonance)為題，在頂尖期刊《物理學進展報告》(Reports on Progress in Physics，IF19.1)上發(fā)表。西安交通大學電氣工程學院碩士畢業(yè)生郝相林、博士畢業(yè)生殷柯與博士生蔡士青為共同第一作者，電氣工程學院董天宇教授與香港城市大學謝智剛教授為通訊作者，馬西奎教授和鄒建龍教授也參與了本工作。研究獲得了國家自然科學基金和陜西省重點研發(fā)計劃等項目的資助。