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非接触式感应耦合电能传输技术(简称ICPT)是传统有线电能传输技术上的一个重大突破,具有低成本、高灵活性等优势。现有的ICPT无线能量传输技术在传输性能和应用效率方面并不理想,而且容易受传输环境的影响。为了进一步提高和扩展该技术的应用,本文围绕空气和海水环境下高效率非接触式ICPT和信号同步传输技术进行研究,使电能和信息可以在这两种介质中有效稳定的实现短距离传输。首先,论文描述了非接触式ICPT系统的基本结构与工作原理,将ICPT电能传输系统设计为电能发射端,松耦合变压器和电能接收端三部分,并分析总结了其关键技术。通过对传统耦合形式松耦合变压器的研究与分析,设计了具有高耦合系数、高稳定性的新型松耦合变压器,并通过数学建模、Max Well软件仿真进行理论验证,通过绕制变压器实物进行实物验证。此外针对系统工作时的稳定性问题,设计了三阶谐振补偿电路,最后搭建实验平台测试其在不同传输环境下的传输性能。结果显示在传输功率为1500 W时,系统在空气中的传输效率达X%,海水中的传输效率较空气归一化后达90%。其次,论文基于高效非接触式ICPT传输技术,提出了一种电能与信号同步无线传输方案,有效拓展了ICPT电能传输技术的应用领域。通过研究现有技术,论文设计了合理的电磁耦合结构,分析了无线电能与信号同步传输时电磁耦合结构之间的耦合原理,并结合实际应用给出了具体的参数设计方法。同时为了提高该方案的可靠度与有效性,对电能与信号同步传输时可能存在的电磁干扰在理论上进行了详细计算,并给出有效措施消除电能与信号间的相互影响。最后,论文分析并设计了海水中与电能同步传输的信号传输系统。通过与传统传输环境下信号传输特性的比较,结合课题需求着重研究了高频电磁波在海水中的传输特性。基于麦克斯韦方程原理,对电磁波在海水中传输时的参数特性进行了计算与推导,为该方案的可实施性奠定了理论基础。然后依据现有技术,选取了合适的载波频率点,并通过实验验证了其可行性。最后设计了基于时频(TFSK)调制方式的海水下信号传输系统,并通过Matlab仿真对该系统通信过程及误码率性能进行验证,结果显示该调制方式的性能优于频移键控(FSK)调制方式,从而为实现电能与信号在不同传输环境下的同步传输奠定基础。