无线充电技术是以激发自由空间能量场为传输媒介的电能传输技术,由于具有无需物理电气连接、安全、便携等独有优势,为目前智能手机频繁插接电源、数据线不匹配、充电器不匹配、线路老化等问题提供了完美的解决方案,而且该技术已成为智能便携设备充电方案的主要研究发展方向。本文主要基于磁耦合谐振技术,针对手机无线充电系统中双边谐振网络等效电源以及线圈传输最佳距离的问题,应用电路理论以及电磁场理论进行研究。主要研究内容为:首先,基于电路理论建立磁耦合谐振式手机无线充电系统等效电路模型,并介绍了系统各模块功能。通过对四种基本谐振网络以及双边LCC谐振网络进行理论建模分析,对比分析负载以及频率对输出功率与系统传输效率的影响,选取可等效为恒流源的双边LCC谐振网络,并对其优化,增加控制常量,设计双边LCC功率可调恒压恒流无线充电方案,建立各元器件参数数学模型以及参数选取方案;通过Multisim电路仿真平台进行仿真验证。其次,基于电磁场理论确立系统线圈基本模型,并通过整体线匝法计算线圈自感互感。依托HFSS三维电磁场仿真平台建立系统线圈三维模型以及仿真计算,通过分析周期内空间电磁场的磁场强度及其分布情况、线圈间距与磁场强度以及互感的关系对线圈模型进行优化设计,并基于分析结果绕制线圈实物。然后,基于理论分析结果,对系统软硬件进行设计。通过Cadence EDA设计平台对系统发射端、接收端以及控制模块硬件电路原理图进行设计,并给出电路主要元器件的选型;软件控制器采用STM32芯片,并详细介绍了软件整体设计流程,以及分段充电程序控制方案。最后,基于上述设计分析结果,搭建系统测试平台。测试结果表明:系统最佳传输距离为5cm,系统最大传输效率为82.55%,系统待机功耗为45.1mW,系统实现了无线电能的传输以及设备搜索匹配和分段充电的功能。