无线电能传输技术作为能够以非接触的形式实现终端与电源间的非接触隔离充电方法，因其充电安全性和便捷性的提升得到了人们的认可，并且已经实现了以小型智能终端为代表的市场化应用。为了能够以更小的终端体积达到更大的充电范围以及更远的充电距离，针对微小型智能终端的无线电能传输技术正逐渐向高频化方向发展。但高频化带来的驱动源负载网络阻抗不匹配、耦合线圈高频损耗激增品质因数下降、多负载情况下系统无法合理分配功率等问题会导致系统传输效率低下、功率输出不稳定。针对以上问题，本文基于6.78MHz多接收端磁耦合谐振式无线电能传输系统，从耦合系统建模，高频功率放大器负载网络阻抗匹配以及根据实际应用中的需求，对系统功率分配设计等方面展开研究。主要的研究内容如下：
　　首先，针对高频E类功率放大器无法在宽负载范围高效工作的缺陷提出了改进型的负载网络配置方法，通过合理的配置其输入特征阻抗以及负载网络品质因数，从而大幅提高负载带宽。使改造后的E类功率放大器即承袭了传统E类功率放大器高频效率的优势，又具有了负载适应范围较宽的特点，提高了驱动源的可靠性和实用性。
　　其次，针对小型智能终端尺寸小、分布参数影响品质因数的问题，提出一种具有匝间交叉角的“篮式”线圈结构，结合现有单层常规平面螺旋线圈的研究结论，分析新线圈结构的整体电气性能，包括等效集总参数和分布参数特性，进而探讨这种新型结构对系统性能的提升作用，同时为了提高小型终端无线充电偏移自由度，提出了一种高频线圈磁场均匀分布的方法，并设计了具有磁场均匀分布的印刷电路(PCB)线圈。
　　再次，针对多接收端负载功率等级及相对位置不同，使得功率分配不均，负载无法工作的问题，提出了一种基于扰动观测法的接收端功率稳定控制策略。分别通过接收端自身功率需求及发射端通过多目标优化算法集中控制系统总功率使系统兼顾提升了系统效率。推导出了系统功率分配比与原副边电流表达式，根据该表达式得到了负载阻抗调节范围。通过分析变负载阻抗变换表达式，得出了在负载需求功率条件下的阻抗匹配参数。从而保证系统功率分配的有效性。
　　最后搭建了多接收端高频小功率实验平台。分析了线圈互感与磁场分布的关系，验证了多接收端功率分配策略的有效性。验证了固定分配功率过程中系统追踪效率的过程，以及所提出基于多目标优化和扰动观测方法的有效性。在宽范围的耦合系数和可控的负载阻抗下实现了更高的系统效率，同时保持稳定的功率输出。