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针对无线电能传输系统耦合系数小、传输效率偏低的问题，提出一种可提高耦合系数的线圈结构。根据电路模型，得出了耦合系数与传输效率和功率的关系，为线圈结构的设计和优化提供了依据。对耦合线圈的偏移进行了研究，得出随轴向和径向距离的增大，线圈互感系数变小，提出了以提高耦合系数为目标，用ANSYS三维有限元分析对磁耦合线圈进行仿真与优化。通过比较不同类型的线圈、不同形状磁芯的线圈和不同材料磁芯线圈的耦合系数，得出了加铁氧体方形磁芯的实心圆盘型线圈为最优结构，在同样的线圈面积下，耦合系数比不加磁芯的螺旋形线圈提高57％