无线电能传输（WPT,Wireless Power Transfer）技术开启了终端设备电力传输的新大门,在物联网设备、水下供电系统、无人运动系统等领域有着传统有缆供电方式不可替代的优点。基于磁场耦合的无线电能传输（MC-WPT,Magnetically Coupled WPT）技术是众多WPT技术中的一种,它通过线圈谐振耦合的方式实现电能的无线传输,其优点是传输功率大、效率高,因而在社会各领域中得到了最为广泛的研究和应用。随着WPT技术的发展成熟,其应用范围不断扩大,为了提升系统的鲁棒性,实现高性能的电能传输以及信息传输,越来越多的应用场合要求实现通信功能。本文基于MC-WPT技术,针对相关的应用场景,设计了能量信息并行传输系统的框架,从理论上分析了能量和信号并行传输的可行性,并从仿真和实验的角度验证了所设计系统的可行性。针对能量和信号并行传输系统之间的相互影响关系,基于多线圈互感耦合模型建立了能量和信号并行传输系统的电路模型,并分析了MC-WPT系统的激励电压、激励电流以及功率线圈电流的幅频特性。在此基础上,分析了能量传输线圈和信号传输线圈之间的相互耦合关系。针对几种常见的耦合机构类型,分析了其磁场的分布特性,根据磁场的具体分布情况,设计并分析了几种可行的信号线圈结构。针对能量耦合机构可能出现横向偏移等非理想情况可能导致的干扰问题,分析了相关的信号滤波电路,最后,根据信号载波的频率以及信号电流的问题,讨论了信号线圈结构的优化方法。为了开发相关的无线电能传输设备,利用有限元软件设计了MC-WPT常用的平面耦合机构,得到了它们的旋转特性。针对本文的工程应用,以平面圆形耦合机构为基础设计了一个输出功率为200W,能量无线传输距离为20mm的能量耦合机构。针对该应用场景,分析并选用LCC-S谐振拓扑作为补偿结构,分析了该谐振拓扑的具体输出特性以及参数设计方法,总结了具体参数设计流程。针对信号传输系统,使用印刷线路板技术制作信号线圈,使用双工器的来实现信号的隔离双工通信,使用正交频分复用技术来提升信号的传输速率以及抗干扰能力。为了验证理论的可行性和有效性,利用仿真软件平台搭建了相关的电路仿真模型,在实验室搭建了相关的电路系统装置,仿真和实验结果一致验证了所设计的应用系统的可行性,证明了本文的正确性。