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磁耦合谐振式WPT系统传输特性影响因素研究 预览
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作者 孙巍 周屹 +2 位作者 杨深钦 蔡进 宋忻怡 《船电技术》 2019年第5期19-23,共5页
文章对磁耦合谐振式WPT系统传输特性的影响因素开展了研究与分析,分析了基于SS结构的磁耦合谐振式WPT系统的传输效率模型,基于此模型研究了品质因数对系统传输特性的影响;分别研究了趋肤效应与线圈结构对传输特性的影响,并根据趋肤深度... 文章对磁耦合谐振式WPT系统传输特性的影响因素开展了研究与分析,分析了基于SS结构的磁耦合谐振式WPT系统的传输效率模型,基于此模型研究了品质因数对系统传输特性的影响;分别研究了趋肤效应与线圈结构对传输特性的影响,并根据趋肤深度公式分析了多芯情况下的线圈品质因数计算公式,研究结果表明:传输效率与品质因数成正比,且品质因数随着导线芯数的增加而增加;圆柱型螺线管构型具有传输距离远与传输方向性好等优点,更适用于磁耦合谐振式WPT。最后搭建了实验平台,验证了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 无线电传输 磁耦合谐振 传输特性 品质因数
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磁耦合谐振式无线电能传输系统在过耦合区域传输效率分析 预览
2
作者 刘媛媛 冯宏伟 《南京理工大学学报:自然科学版》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期300-305,共6页
该文研究了磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统在过耦合区域对等同谐振回路和非等同谐振回路的可实现传输效率。利用等效电路理论建立了MCR-WPT系统的电路模型。通过等效参数与频率、耦合系数的函数关系,分析了频率分裂现象,并推导... 该文研究了磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统在过耦合区域对等同谐振回路和非等同谐振回路的可实现传输效率。利用等效电路理论建立了MCR-WPT系统的电路模型。通过等效参数与频率、耦合系数的函数关系,分析了频率分裂现象,并推导出频率分裂的闭合方程和等同谐振回路在过耦合区域的传输效率。通过设计环状线圈及相关实验,验证了分析结果与实验结果的一致性。通过数学证明发现,即使在等同谐振回路内出现频率分裂,也可保持传输效率为1个恒定值。研究结果表明,等同谐振回路在MCR-WPT系统过耦合区域可实现高稳定性能。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 无线电传输 过耦合区域 传输效率 等同谐振回路 非等同谐振回路 频率分裂
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无线电能传输系统最大输出功率点分析 预览
3
作者 童军 杨星晨 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第7期63-65,共3页
基于电路理论,针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输距离问题,分析了传输距离对输出功率和传输效率的影响,进一步提出了最大输出功率点的具体计算方法。研究表明,随着传输距离的增加,系统的输出功率先增加,后减小,在其间某一点可以... 基于电路理论,针对磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输距离问题,分析了传输距离对输出功率和传输效率的影响,进一步提出了最大输出功率点的具体计算方法。研究表明,随着传输距离的增加,系统的输出功率先增加,后减小,在其间某一点可以达到最大值,而系统的传输效率一直在减小。最后通过搭建实验平台,验证了理论推导的正确性,并且提出了优化电路的设计方法。 展开更多
关键词 无线电传输 最大输出功率点 传输距离
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非对称线圈谐振式无线充电系统的设计与研究 预览
4
作者 杨瑞东 杨俊卿 孙博 《现代电子技术》 北大核心 2019年第12期94-99,共6页
动物机器人神经刺激器使用微型电池供电,较小的电池容量限制了刺激器的工作时长,为能使刺激器持续工作,文中提出一种基于无线充电的供电方案。为减小接收线圈的重量和尺寸对动物运动的影响,需要选择较小的尺寸,同时要保障足够的传输功率... 动物机器人神经刺激器使用微型电池供电,较小的电池容量限制了刺激器的工作时长,为能使刺激器持续工作,文中提出一种基于无线充电的供电方案。为减小接收线圈的重量和尺寸对动物运动的影响,需要选择较小的尺寸,同时要保障足够的传输功率,因此提出并设计了基于非对称谐振线圈的无线充电方案。首先,基于电路理论和无线电能传输系统的电路模型,分析无线电能传输系统传输特性;然后,基于Matlab分析线圈匝数和线圈半径对传输性能的影响,并通过HFSS探明了非对称谐振线圈情况下传输距离与磁场的空间分布的关系;最后,建立一套基于磁耦合谐振的非对称无线电能传输实验平台,并进行实验验证。实验结果表明,理论数据、模拟数据和实验数据吻合较好,此方案既能满足接收线圈尺寸小的要求,又能抑制频率分裂,提高传输功率和效率,完全适用于动物机器人神经刺激器的无线电能传输。 展开更多
关键词 系统 动物机器人 无线电传输 非对称谐振线圈 频率分裂 传输效率 HFSS仿真
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基于副边斩波电路无线功率和信息传输系统 预览
5
作者 张涛 《通信电源技术》 2019年第1期104-106,共3页
传统的无线电能传输系统副边采用不控整流电路,仅可进行原边移相角控制。鉴于此,提出了一种副边为斩波电路的无线电能和信息传输系统。具体地,在负载和副边不控桥间增加可控器件和二极管,实现双侧相位角控制;副边通过反馈控制,实现恒定... 传统的无线电能传输系统副边采用不控整流电路,仅可进行原边移相角控制。鉴于此,提出了一种副边为斩波电路的无线电能和信息传输系统。具体地,在负载和副边不控桥间增加可控器件和二极管,实现双侧相位角控制;副边通过反馈控制,实现恒定输出的负载电压;基于副边不控桥接收侧结构,通过改变接收侧全控器件开关频率设计信息调制。 展开更多
关键词 无线电传输 信息传输 反馈控制
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LCL型磁耦合谐振式无线电能传输系统的设计方法研究与实现
6
作者 赵靖英 周思诺 +3 位作者 崔玉龙 赵纪新 李志刚 李义鑫 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期228-235,共8页
为提高磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统的输出功率与输出稳定性,采用互感模型对LCL-S型MCR-WPT拓扑结构的等效电路进行了分析,获取了输出功率和传输效率的表达式,提出了系统参数配置方法;完成了应用于小功率用电设备的LCL-S型MCR... 为提高磁耦合谐振式无线电能传输(MCR-WPT)系统的输出功率与输出稳定性,采用互感模型对LCL-S型MCR-WPT拓扑结构的等效电路进行了分析,获取了输出功率和传输效率的表达式,提出了系统参数配置方法;完成了应用于小功率用电设备的LCL-S型MCR-WPT系统的参数配置,设计了工作频率为124 kHz、发射线圈与接收线圈间距为12 cm的LCL-S型MCR-WPT系统;通过仿真分析与实验设计,研究了实际应用的负载动态性及发射线圈和接收线圈相对位置的不确定性对设计系统传输特性的影响。分析与实验结果表明:通过对LCL型MCR-WPT系统进行合理参数配置,可提高系统的输出功率和输出稳定性,其中输出稳定性提高了4%。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 LCL拓扑结构 无线电传输 传输特性 参数配置方法
磁耦合谐振式无线电能传输天线仿真设计 预览
7
作者 夏俊 李垣江 田雨波 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第1期129-132,共4页
磁耦合谐振式无线电能传输系统有着传输效率高、传输距离远以及传输功率大等优点。天线作为该系统的核心部分,直接影响到系统的传输效率。用HFSS软件仿真设计螺旋半径50~100mm之间的6组天线模型,研究了发射和接收天线在能量传输过程中... 磁耦合谐振式无线电能传输系统有着传输效率高、传输距离远以及传输功率大等优点。天线作为该系统的核心部分,直接影响到系统的传输效率。用HFSS软件仿真设计螺旋半径50~100mm之间的6组天线模型,研究了发射和接收天线在能量传输过程中发生频率分裂的现象,通过电容值调节使发射和接收天线达到良好匹配,提升了原谐振频率点处的传输效率,同时分析了天线传输效率与螺旋半径之间的关系。 展开更多
关键词 无线电传输 天线 传输效率
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无线电能收集通信装置 预览
8
作者 夏景彬 陈九龙 王峰源 《电子测试》 2019年第10期87-88,共2页
无线电能传输收集技术是通过电磁感应、磁耦合谐振、电磁辐射等多种形式实现非接触式的新型电能传输方式。本设计通过对谐振式磁耦合无线电能收集通信装置的原理设计,器件筛选,电路绘制,系统调试,程序编写等工作,顺利实现了设计要求。... 无线电能传输收集技术是通过电磁感应、磁耦合谐振、电磁辐射等多种形式实现非接触式的新型电能传输方式。本设计通过对谐振式磁耦合无线电能收集通信装置的原理设计,器件筛选,电路绘制,系统调试,程序编写等工作,顺利实现了设计要求。并通过对谐振线圈的电感、线宽、电容等自身参数和驱动电源电压、驱动原信号频率等外界参数改变,分析了该系统的距离传输特性。 展开更多
关键词 谐振式磁耦合 无线传输 无线电传输
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磁耦合谐振式无线电能与信号同步传输技术 预览
9
作者 刘飞飞 郭波超 +1 位作者 任舒琪 朱杨林 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第12期157-161,共5页
为解决谐振式无线电能传输系统中存在信号传递问题,提出一种基于载波的数字信号传递方法。通过耦合模理论对系统建模,对电能与信号同步传输特性和效率进行分析。使用可调稳压电路对发射端电压调幅调制,拾取端借助耦合机构对能量进行收集... 为解决谐振式无线电能传输系统中存在信号传递问题,提出一种基于载波的数字信号传递方法。通过耦合模理论对系统建模,对电能与信号同步传输特性和效率进行分析。使用可调稳压电路对发射端电压调幅调制,拾取端借助耦合机构对能量进行收集,并利用电压比较电路对信号复原。结果表明:在不更改谐振式无线电能传输系统拓扑结构的条件下实现携能通信,组建实验平台验证本文方法的有效性。 展开更多
关键词 无线电传输 互感理论 调幅调制 通信
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井下无线电能传输研究 预览
10
作者 赵忠波 朱莉莉 +3 位作者 陈新刚 柴张端 赵兴 马哲 《信息记录材料》 2019年第5期137-139,共3页
在油气田的开发过程中,需要通过电子测量设备对井下地层参数和地层流体的流量等重要参数进行测量,当在油气井下工作数天后,而电子装置的电池容量又是有限的,则需要对其进行补充电能作业。但是由于井下设备进行补充电能操作复杂、工期时... 在油气田的开发过程中,需要通过电子测量设备对井下地层参数和地层流体的流量等重要参数进行测量,当在油气井下工作数天后,而电子装置的电池容量又是有限的,则需要对其进行补充电能作业。但是由于井下设备进行补充电能操作复杂、工期时间长,维护成本高等原因,我们设想通过研制一个无线电能传输装置,为井下无缆电子装置传输电能。 展开更多
关键词 油气井下 无线电传输 磁感应式
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无线电能传输系统用屏蔽层结构的研究 预览
11
作者 李厚基 王春芳 +1 位作者 魏芝浩 李聃 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2019年第5期74-83,共10页
无线电能传输系统中的松耦合变压器在工作过程中,由于电磁干扰降低了系统接收电路和发射电路的可靠性,并对周围的生命体安全造成一定的影响。为此基于1kW无线电能传输系统优化设计了四种松耦合变压器用屏蔽层结构和尺寸,利用有限元仿真... 无线电能传输系统中的松耦合变压器在工作过程中,由于电磁干扰降低了系统接收电路和发射电路的可靠性,并对周围的生命体安全造成一定的影响。为此基于1kW无线电能传输系统优化设计了四种松耦合变压器用屏蔽层结构和尺寸,利用有限元仿真软件分别对比分析了发射线圈下方10mm处水平位置和线圈外150mm处竖直位置的屏蔽效果,在保证发射电路可靠性及生命体安全的前提下,从圆盘型、圆环型及扇型屏蔽层中,优化出带边沿扇型的屏蔽层;以圆环形屏蔽层为例,分析了内、外沿延伸距离对屏蔽效果的影响,并优化出向内、向外延伸的最佳距离,优化设计了扇型屏蔽层的填充比。最后搭建了系统实验平台,对部分屏蔽层进行了实验验证。 展开更多
关键词 屏蔽层 松耦合变压器 无线电传输 磁通密度
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基于LCL-S型无线电能传输系统效率优化研究 预览
12
作者 郭洪武 宋雪莹 +1 位作者 赵蕊 谭忠富 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第4期44-47,共4页
由于LCL-S型无线电能传输(WPT)系统具有初级恒流输出特性以及次级恒压输出特性,故其已经在WPT系统中得到了广泛应用。但是,在系统轻载时,逆变器输出电流存在畸变,此为LCL-S型WPT系统的固有缺点。针对此问题,在不影响WPT系统原特性的基础... 由于LCL-S型无线电能传输(WPT)系统具有初级恒流输出特性以及次级恒压输出特性,故其已经在WPT系统中得到了广泛应用。但是,在系统轻载时,逆变器输出电流存在畸变,此为LCL-S型WPT系统的固有缺点。针对此问题,在不影响WPT系统原特性的基础上,此处提出两种改进方法,并分析改进后系统的工作原理以及可取得的良好效果。最后,通过仿真分析和实验证明理论分析的正确性。 展开更多
关键词 无线电传输 畸变 逆变器
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三维抗偏转磁耦合谐振式无线电能传输谐振器特性研究 预览
13
作者 安慧林 刘国强 +2 位作者 李艳红 张超 宋佳祥 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2679-2685,共7页
建立了一维和三维磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性与谐振器参数之间的关系。可以根据不同的实际需求,通过仿真分析,实现一维、三维谐振器线圈的半径和匝数等参数定量化的设计,同时分析了一维、三维系统传输特性与偏转角度和偏... 建立了一维和三维磁耦合谐振式无线电能传输系统的传输特性与谐振器参数之间的关系。可以根据不同的实际需求,通过仿真分析,实现一维、三维谐振器线圈的半径和匝数等参数定量化的设计,同时分析了一维、三维系统传输特性与偏转角度和偏移距离的关系。最后通过仿真分析和实验验证了该三维谐振器在相同偏转角度条件下,与一维谐振器相比,可以实现大功率、全角度的能量传输,且具有较强的抗偏转能力和多姿态接收能力。 展开更多
关键词 无线电传输 磁耦合谐振 三维谐振器 抗偏转
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过耦合无线电能传输系统的最大功率输出控制 预览
14
作者 邢凯鹏 赖晓阳 +1 位作者 金楠 唐厚君 《电力电子技术》 CSCD 北大核心 2019年第1期46-48,共3页
提出一种跟踪分叉频率并同时匹配次级阻抗的控制方法,实现了非对称系统在过耦合时的最大功率输出。利用Matlab分析了频率分叉和频率分裂现象的特点和异同;推导了临界耦合系数表达式,给出了在过耦合状态下的高低分叉频率的具体关系式和... 提出一种跟踪分叉频率并同时匹配次级阻抗的控制方法,实现了非对称系统在过耦合时的最大功率输出。利用Matlab分析了频率分叉和频率分裂现象的特点和异同;推导了临界耦合系数表达式,给出了在过耦合状态下的高低分叉频率的具体关系式和具体的控制策略。仿真和实验表明,所提出的方法能够有效实现非对称系统的最大功率输出。 展开更多
关键词 无线电传输 过耦合 最大功率输出 频率分叉
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磁耦合谐振式无线电能传输效率影响因素分析 预览
15
作者 乔振朋 郭果 +5 位作者 郭凯 李茹勤 刘涛 余开伟 贾颖涛 裴东良 《河南工程学院学报:自然科学版》 2019年第1期50-52,62共4页
对磁耦合谐振式无线电能传输系统模型进行分析,采用电路理论得出系统传输效率的表达式。通过MATLAB仿真得出系统传输效率随系统频率、负载、传输距离和谐振线圈参数变化的规律,得出磁耦合谐振式无线电能传输系统对系统频率、负载、传输... 对磁耦合谐振式无线电能传输系统模型进行分析,采用电路理论得出系统传输效率的表达式。通过MATLAB仿真得出系统传输效率随系统频率、负载、传输距离和谐振线圈参数变化的规律,得出磁耦合谐振式无线电能传输系统对系统频率、负载、传输距离、线圈半径、线圈匝数有最优值的结论,为提高无线电能传输效率提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 磁耦合 谐振 无线电传输 路理论
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磁耦合谐振式无线电能传输系统中的频率跟踪技术 预览
16
作者 高磊琦 游林儒 +1 位作者 文小琴 孟凡琨 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第8期120-126,共7页
为解决磁耦合谐振式无线电能传输系统由于失谐导致的输出功率大幅下降的问题,通过对串并式系统等效电路的分析,总结了系统失谐的原因,提出了一种以电压换向点处发射端的电流采样平均值作为调节依据的频率跟踪策略,使系统在发射端形成控... 为解决磁耦合谐振式无线电能传输系统由于失谐导致的输出功率大幅下降的问题,通过对串并式系统等效电路的分析,总结了系统失谐的原因,提出了一种以电压换向点处发射端的电流采样平均值作为调节依据的频率跟踪策略,使系统在发射端形成控制闭环对谐振频率进行跟踪,实现电流电压接近同相位,从而提高系统的功率因数,增大传输功率。将该策略用于实际搭建的串并式无线电能传输系统,实验结果表明,输出功率对于频率变化十分敏感,频率跟踪策略使得输出功率上升了近一倍,这也与仿真结果契合,说明该频率跟踪策略对于无线电能传输系统有实际应用价值。 展开更多
关键词 无线电传输 磁耦合谐振 频率跟踪 输出功率
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体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统研究 预览
17
作者 王欣 刘新竹 《电子制作》 2019年第7期62-63,51共3页
体内植入式器件在医疗临床上具有重要的实用价值,但能否为其供给长期稳定的电能成为制约其发展和应用的关键因素。为了解决此问题,本文重点研究磁耦合谐振技术,设计体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统的结构,并对磁耦合谐振无线电能... 体内植入式器件在医疗临床上具有重要的实用价值,但能否为其供给长期稳定的电能成为制约其发展和应用的关键因素。为了解决此问题,本文重点研究磁耦合谐振技术,设计体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统的结构,并对磁耦合谐振无线电能传输系统进行电路设计和实现。实验结果为:整个系统的谐振频率为1MHz,当输入电压为15V时,本装置的发射端可在相距70cm的情况下向接收端传输能量,且传输效率可达45%左右。本研究为体内植入式磁耦合谐振无线电能传输系统的研究打下基础,为其临床应用提供了解决思路。 展开更多
关键词 磁耦合谐振 无线电传输 体内植入式
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基于WPT发射模块防错锁DLL电路的设计 预览
18
作者 陈士奎 么立申 《电子技术与软件工程》 2019年第11期93-94,共2页
本文提出了一种具有防错锁功能的延迟锁相环电路(Delay-LockedLoop,DLL),探讨具有学习功能的DLL电路与WPT发射模块谐振频率自适应控制的应用。
关键词 无线电传输 延迟锁相环 磁耦合谐振 防错锁
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无线电能传输技术的研究现状与应用综述(英文) 预览
19
作者 范兴明 高琳琳 +2 位作者 莫小勇 赵迁 贾二炬 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1353-1380,共28页
无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在现有研究和... 无线电能传输技术是一种通过电磁效应或者能量交换作用实现从电源到负载无电气接触地进行电能传输的新型输电方式,相比传统导线输电方式,其具有安全可靠等优点,尤其适用于一些特殊的应用场合,因此受到了越来越广泛的关注。在现有研究和综述的基础上,回顾了4种广泛应用的WPT技术在近场耦合和远场辐射方面的研究现状和应用。近场耦合技术主要包括磁感应耦合和磁耦合谐振类型,远场辐射技术包括微波辐射和激光发射类型。总结了这4种主要无线电力传输技术的基本结构和工作原理,并对它们进行对比分析。然后分别对4种主流无线电能传输技术的研究现状和待研究的关键问题进行分析,并总结了这些技术在一些重要领域的应用研究,如交通运输、医疗电子、消费电子和空间太阳能等领域。最后讨论了无线电能传输技术的应用前景与发展趋势。 展开更多
关键词 无线电传输 磁感应耦合 磁耦合谐振 微波辐射 激光
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磁耦合谐振式无线电能发射系统的设计与实现
20
作者 刘宝航 王秉森 李子奇 《电子测量技术》 2019年第10期28-32,共5页
磁耦合谐振式无线电能传输技术是现代电工技术领域研究与开发的热点,是目前最有可能为便携式电器及植入式医疗器械、智能可穿戴技术,实时无线供电的一种最佳的电能柔性接入与传输手段。为了摆脱传统电源线的束缚,解决供电方式在空间与... 磁耦合谐振式无线电能传输技术是现代电工技术领域研究与开发的热点,是目前最有可能为便携式电器及植入式医疗器械、智能可穿戴技术,实时无线供电的一种最佳的电能柔性接入与传输手段。为了摆脱传统电源线的束缚,解决供电方式在空间与距离上的限制。以强耦合理论为基础制作了一套高度为20cm、直径为60cm、匝数为5.25的空心铜线发射及接收线圈,据此理论谐振频率为7.65MHz,与实际测量值8MHz偏差4.5%。通过8MHz方波信号控制E类功率放大器栅极,在功放的漏极考虑了非线性电容和线性并联电容的非理想因素影响,并对外接电容值进行了优化以获得E类功放的最大效率。对功放的输出端进行阻抗匹配,达到最大功率发射。最后实现了发射线圈几何尺寸直径为60cm的最大传输距离为6m。由实验分析可知,本系统在传输距离上有很大的提高。 展开更多
关键词 磁耦合 无线电传输 发射线圈 接收线圈 功率放大器
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