相比谐振式和耦合式等其他无线电力传输方式而言,微波无线电力传输有着传输距离远、功率较大等一系列优势而有着较高的研究价值。根据Friss公式,高增益的发射天线对于整个无线电力传输系统有着重要的应用意义,然而常用高增益天线有体积庞大、需要添加额外功分电路、不方便与其他设备集成且非平面化等固有缺陷,因此平面化的结构简单且易于加工制造的微带发射天线是微波无线电力传输系统的良好选择。电磁超材料因其奇异的电磁性质近年来引起了广泛的关注,在无线电力传输研究中也有其应用报道,但往往仅局限于谐振式或耦合式无线电力系统的研究中,因此本文提出的新型超材料应用在微波式无线电力传输系统中有较大的创新性。全文主要完成以下工作:1、较深入了解无线电力传输的研究历史和背景,罗列比较了几种传输模式的优缺点及适用范围,分析比较了几种实现高增益发射天线的利弊,对无线电力传输的应用领域和超材料在无线电力传输中的发展方向进行了介绍。2、详细分析了超材料实现负的介电常数和磁导率的实现原理,较深入地研究了反演参数法的理论推导,并在Matlab中实现软件编程,将传输线模型引入微带天线的模型分析中,并且熟练掌握电磁仿真软件HFSS的微带天线建模及引入参数变量分析其对微带天线性能的影响。3、深入分析了传统平行入射型正八边形超材料模型仅能实现单一左手频段的原因,并在此基础上引入多缺口正八边形超材料模型,从仿真设计和等效电路模型验证其实现双频带正确性,并将其作为微带发射天线的覆层分别在两个频带内实现增益的预期提升。4、将垂直入射型超材料作为另外一种微带发射天线的覆层进行研究,介绍了从平行入射型到垂直入射型超材料结构的演变,运用场分布图和表面电流分布图,分析其实现左手频段的原理机制,比较分析了不同参数变化对其特性的影响,仿真验证了其作为覆层对微带发射天线的增益提升。5、运用PCB文件绘制微带天线及超材料的模型,并对其进行实物加工,利用矢量网络分析仪测试其微带天线的中心频率,并在微波暗室分别测试加载超材料覆层前后的方向图,验证所提方案的正确性,并分析影响实测结果与仿真数据差异的原因。