無人機(jī)（UAV）技術(shù)的需求和興趣正在迅速增長。盡管重量很大且充電時(shí)間長，但大多數(shù)無人機(jī)都使用電池進(jìn)行操作。無人機(jī)無線充電系統(tǒng)的需求日益增加，以避免電池的缺點(diǎn)。典型的無線充電系統(tǒng)利用鐵氧體來提高功率傳輸效率，但鐵氧體的脆特性阻礙了其應(yīng)用于動(dòng)態(tài)無人機(jī)操作。

最近，主要應(yīng)用于軍事應(yīng)用的無人駕駛飛行器（UAV）技術(shù)由于其技術(shù)進(jìn)步而開始將其應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到公共或私營部門。由于可靠性、機(jī)動(dòng)性和成本效益方面的操作優(yōu)勢，無人機(jī)具有無限的潛力。

攝影或攝像的應(yīng)用為它帶來快速增長的可行性，并且在交通監(jiān)控、快遞服務(wù)、森林火災(zāi)監(jiān)視以及監(jiān)測危險(xiǎn)區(qū)域或生態(tài)系統(tǒng)等領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了新興應(yīng)用。但其中一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題仍有待解決，因?yàn)榇蠖鄶?shù)無人機(jī)受限于電池的容量和重量限制。

無線電力傳輸（WPT）將是處理無人機(jī)所需電能問題的替代技術(shù)。它可以使無人機(jī)增加其飛行范圍，操作時(shí)間，并將促進(jìn)自主飛行。多年來，感應(yīng)式WPT已成功應(yīng)用于各種電動(dòng)車輛，包括我們早期開發(fā)的無線電動(dòng)公交車。感應(yīng)式WPT系統(tǒng)通常由發(fā)射線圈（Tx線圈）和接收線圈（Rx線圈）組成，而我們的電動(dòng)公交車的Tx線圈在整個(gè)公交線路的道路表面下被布置為分段回路。

感應(yīng)式WPT的原理基于法拉第定律，其中Tx線圈中的交流電（AC）產(chǎn)生了時(shí)變磁場。來自Tx線圈的時(shí)變磁場通過空氣耦合到Rx線圈，從而通過耦合磁場在Rx線圈中產(chǎn)生時(shí)變電流。然后在Rx線圈端子上產(chǎn)生輸出電壓，其中指定的DC電壓可以從Rx線圈處的AC電壓轉(zhuǎn)換。

感應(yīng)式WPT的原理很明確，并作為使用定制Tx-Rx結(jié)構(gòu)的主要電源成功應(yīng)用于我們的電動(dòng)巴士?；诜ɡ诙傻南嗤?，WPT也可應(yīng)用于無人機(jī)。感應(yīng)式WPT系統(tǒng)的實(shí)際方案中使用了鐵氧體以改善磁耦合。已知鐵氧體具有優(yōu)異的導(dǎo)磁率高頻特性和適合的導(dǎo)電性等電特性。

雖然總體而言鐵氧體是用于傳導(dǎo)所需效率的磁場的優(yōu)化器件，但是鐵氧體在無人機(jī)的WPT中不太實(shí)用。在無人機(jī)操作的極端動(dòng)態(tài)環(huán)境下，鐵氧體的脆特性阻礙了WPT的應(yīng)用。有幾項(xiàng)工作可以提高無人機(jī)的性能，但由于實(shí)際特性有限，無法將其作為WPT的高效鐵氧體磁性材料。本文中的軟磁復(fù)合材料可以替代鐵氧體，目的是將感應(yīng)式WPT系統(tǒng)集成到無人機(jī)中。

本文研究了不同的鐵磁材料在無人機(jī)WPT系統(tǒng)磁芯中的應(yīng)用。該比較研究是基于新開發(fā)的軟磁復(fù)合材料（SMC）和用作WPT系統(tǒng)磁芯的常規(guī)鐵氧體進(jìn)行的。特別是，主要通過考慮惡劣環(huán)境來討論如何為無人機(jī)WPT系統(tǒng)選擇合適的鐵磁芯材料。