适用于磁共振无线能量传输系统的谐振子模型研究

摘要

微型植入式医疗仪器是目前医学介入式治疗的主要手段，但是目前大多数植入式医疗仪器都依靠电池供电，需定期手术更换电池，给病患带来极大的痛苦。而且电池供电受到泄漏，体积大，集成度低等问题的限制。无线能量传输技术以无需导线连接生物兼容性好等诸多优势成为最适合植入式医疗仪器供能的方式。
　　为了更好的设计与利用立体卷曲谐振子，需要比较准确的计算谐振子的电感值和Q值。本文通过对于影响谐振子电感值和Q值的因素的分析，得出计算二者的比较准确的算法。
　　本文首先解释了磁谐振无线能量传输的原理，从磁场原理和电路原理出发，分析了影响谐振子电感值和Q值的的因素。指出了对于不同形状尺寸的谐振子计算的关键因素和不同方法以及各自的优劣。接着对本文三维立体卷曲谐振子的模型进行了分析，并且对直流电感值，寄生电容值和寄生电阻值分别进行分析和计算。最后列出对于谐振子的理论计算值和实际值的对比以验证计算方法的正确性。
　　数据证明，采用本文提出的方法计算的电感值和Q值准确度比较高，适用性也比较广，可以推广到其他谐振子的计算中。

目录

声明

致谢

摘要

序

1 绪论

1．1 课题背景及其意义

1．2 理论基础

1．3 研究现状

1．4 论文主要工作

2 谐振子模型理论分析基础

2．1 电感的物理基础

2．1．1 法拉第电磁感应定律

2．1．2 楞次定律

2．2 电感的定义

2．3 谐振子的主要指标

2．3．1 品质因子

2．3．2 自谐振频率

2．4 谐振子的参数

2．5 谐振子的RLC模型

3 直流电感的计算

3．1 自感

3．2 互感

3．3 电感值计算

3．3．1 直排型谐振子

3．3．2 Z字形电感

4 寄生电容的计算

4．1 电容

4．2 寄生电容的计算

4．2．1 直排型谐振子

4．2．2 Z字形谐振子

5 寄生电阻的计算

5．1 直流电阻

5．2 趋肤效应电阻

5．3 邻近效应电阻

5．4 寄生电阻的计算

5．4．1 直排型谐振子的计算

5．4．2 Z字形谐振子的计算

6 程序说明

6．1 直排型谐振子

6．2 Z字形谐振子

6．3 结果比对

6．3．1 直排型谐振子

6．3．2 Z字形谐振子

7 结论

参考文献

作者简历

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