基于磁场或电场耦合都能实现能量的高效率无线传输，而耦合器的结构设计决定了系统的效率、功率等级、抗偏移能力、辐射特性等稳态目标。信息学院傅旻帆教授课题组针对该问题，精心设计了一系列适合本科生开展科研实践的子课题。今年，有三位同学通过科研实践，设计并搭建了一系列具有优良传输特性的新型耦合器结构，成果相继在知名国际会议ICIT 2022，PEAC 2022和IECON 2022发表。
针对现有的电场耦合器高压极板会对外产生高电场辐射的问题，信息学院2019级本科生高士齐设计出了一种用低压极板包裹高压极板的半包裹式四极板耦合结构，并提出了一种新型高阶补偿方式获取所需的电压分布，极大程度地缓解了电场辐射的问题。相关文章以题为”A Low Radiation Capacitive Coupler and Its compensation”发表在23rd IEEE International Conference on Industrial Technology（ICIT 2022）。高士奇同学作为第一作者也受邀做了口头汇报。目前高同学已保研本校，将进入傅旻帆教授课题组进行深入学习。
ICIT为IEEE工业电子学会(IES)下的重要国际会议，会议旨在广泛地展示信息技术领域最新理论及应用研究成果，今年聚焦物联网和智慧城市两大热门主题。
图 1低辐射电场耦合器结构及补偿网络
针对现有商业发射模块的局限性，2020级本科生于欣鑫、抄楷添同学探讨了在兼容现有架构的前提下，用无源功率中继模块扩展磁耦合器充电功能的方法。基于相同理念，两人设计了不同的功率中继模块，分别解决了标准发射模块难以为大尺寸设备充电和多个小设备同时充电的问题。于欣鑫的一作论文被3rd IEEE International Power Electronics and Application Conference and Exposition (PEAC 2022)接收，题为“Power Relay Module Based Charging Function Extension for Standard Wireless Charger ”。抄楷添同学的一作论文被 48th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2022) 接收，题为：“Power Relay Module Based Multiple-load Charging Capability Extension”。于欣鑫、抄楷添同学都是傅旻帆教授书院导师小组的学生，通过电路基础的初步学习于大二上（2021年秋）申请加入了课题组，目前两人刚升入大三，正在美国加州大学伯克利分校参加“3+1”国际交流项目。
IECON为IEEE工业电子学会的年会，是IES的综合性旗舰会议。PEAC为IEEE电力电子学会与中国电源学会联合举办的国际会议，聚焦最新的电力电子与能源转化技术及应用。
图 2基于无源中继的磁场耦合器功能扩展
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