麻省理工學院(MIT)以Marin Solijacic為首的研究團隊首次演示了燈泡的無線供電技術，他們從6英尺的距離成功地點亮了一個60W燈泡。這個實驗立即引起了人們的極大關注並進行了廣泛的報導。
基本介紹
- 中文名：非輻射性磁耦合共振
- 外文名：Non-radiative magnetic resonance coupling
- 出處：麻省理工學院
- 套用：無線供電技術
簡介,意義及其它,
簡介
無線供電技術的一種方案。
演示裝置包括直徑為3英尺的匹配銅線圈，以及與電源相連的工作頻率在兆赫範圍的傳輸線圈。接收線圈在非輻射性磁場內部發生諧振，並以相同的頻率振盪，然後有效地利用磁感應來點亮燈泡。他們還發現，即使兩個諧振線圈間有障礙物存在時，也能讓燈泡繼續發光。
這項稱為Witricity的無線供電技術，關鍵在於非輻射性磁耦合的使用，兩個相同頻率的諧振物體產生很強的相互耦合。普通的磁耦合被用於短距離範圍，它要求被供電或充電的設備非常靠近感應線圈，因為磁場能量會隨距離的增加而迅速衰減，因而在傳統的磁感應中，距離只能通過增強磁場強度來增加。與此不同，Witricity使用匹配的諧振天線，可使磁耦合在幾英尺的距離內發生，而不需要增強磁場強度。電磁波無線功率傳輸雖然有較長的傳輸距離，但傳輸的功率只有幾微瓦到幾毫瓦。該團隊在成功地點亮燈泡後，準備通過設計一個裝置來演示以無線方式對筆記本電腦進行供電(圖7)。電能通過導線1輸送至10MHz諧振線圈天線2，“能量尾巴”3到達6.5英尺外的接收線圈，接收線圈4以相同頻率諧振，接收的電能經耦合匹配，整流後供筆記本電腦使用。來傳輸電能5駐留在諧振場中，不像輻射電磁波將很多電能浪費在輻射空間中。
意義及其它
MIT研究人員認為，他們發現的是一種全新的無線供電方法，非輻射電磁能諧振隧道效應。例如在微波波段，一個號角波導產生一個衰減(Evanescent)電磁波，倘若接收波導支持相應效率的電磁波模式，即衰減場傳播波模式，能量就從一個媒體以隧道方式傳輸至另一個媒體。換句話說，衰減波耦合是隧道效應在電磁場中的具體體現。在本質上，這個過程與量子隧道效應相同，只是電磁波替代了量子力學中的波函式。這個方法也稱為共振感應耦合，以區別於普通電磁感應耦合，它使用單層線圈，兩端放置一個平板電容器，共同組成諧振迴路，減少能量的浪費。
當然，也有研究人員認為，MIT的實驗可用電磁波近距離(在波長的範圍內)輻射原理來解釋，此前已有類似的技術，比如無源RFID標籤。諧振耦合雖能增加傳輸距離，但因增加了一個電容器，從而也增加了體積。此外，諧振迴路有一個重要參數品質因子，高品質因子表明諧振時能量損耗少，另一方面，高品質因子意味著諧振頻寬窄，會帶來系統設計的難度。除了上述因素，還要考慮：
安全性：人們佩帶的金屬質項圈、項鍊等也是一個環形線圈，在某些場合若形成諧振迴路會影響系統工作，也存在一些不安全因素。
串擾：串擾是同一個場所內各種電磁波間不希望有的耦合。這個問題是現實存在的，應予以關注和解決。
效率：線圈之間的耦合有極強的方向性。平行時耦合強，垂直時幾乎沒有耦合，被供電設備的放置會對效率有很大影響。
