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利用分层谐振器重构房间尺度磁准静态无线能量传输

应用物理 2026-03-31 v1 网络与互联网体系结构 系统与控制 系统与控制

摘要

磁准静态无线能量传输可通过近场链路向移动设备输送大量功率。房间尺度实现(如准静态腔谐振器)将这一能力扩展到大体积封闭空间,但其效率对厘米尺度或取向偏离的接收器急剧下降,因为磁场空间分布广泛且与小线圈耦合微弱。这里,我们引入分层谐振器,作为房间尺度准静态腔谐振器内可选择性激活的中继器,捕获环境磁场并重新发射以在目标接收器处集中磁通。该架构可按需重构无线能量环境,实现对微型设备的局部化能量输送。实验上,分层链路相比直接房间尺度传输将能量传输效率提升两个数量级以上,并为15 mm接收器提供高达500 mW的直流功率。我们进一步展示了选择性多中继运行和家具嵌入式充电场景下的磁场重定向。这些结果为房间尺度环境中对微型和无电池设备的可重构无线能量输送提供了可扩展的路径。

关键词

引用

@article{arxiv.2603.27305,
  title  = {Reconfiguring room-scale magnetoquasistatic wireless power transfer with hierarchical resonators},
  author = {Takuya Sasatani and Alanson P. Sample and Yoshihiro Kawahara},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2603.27305},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages, 5 figures