磁共振耦合无线能量传输是通过发射线圈与接收线圈的磁场耦合共振来实现能量的无线传输。该方法需要的磁场耦合系数小，能够实现中距离高效率的能量传输。本论文中提出了一种从全系统层次出发来设计13.56MHz无线能量传输系统的方法。论文首先介绍了无线能量传输的历史，以及目前应用最为广范的几种无线能量传输技术，尤其是磁耦合共振。该技术作为最有具竞争力的中距离传输方式，已经被应用于许多电子产品当中。在搭建MHz无线能量传输系统时，为了实现较高的传输效率，传统的方式是通过优化各个子系统来提高能量转换效率，并辅以阻抗匹配网络降低系统由于阻抗不匹配引起的能量反射。本文将采用一种全系统层次设计的方法，在设计各个子系统时就考虑其在整个系统中阻抗匹配的要求，从而实现能量反射在系统层面的最小化。无线能量传输系统一般由以下五个部分组成：功率放大器（DC/AC），耦合系统（AC/AC），整流器（AC/DC），直流变换器（DC/DC）及各种不同的负载。本文中的设计思路是整个系统从电源到负载，一级一级往后推进。首先，为了消除在电源输出端的系统能量发射，要求后级系统的等效输入阻抗等于电源阻抗的共轭，而电源的阻抗通常已经被预先设定。当分析耦合系统时，该系统作为一个典型的两端口微波网络，采用了基于电路模型的S矩阵来推导该系统的传输特性。S矩阵可以推导出耦合系统的最佳负载，以满足电源输出端共轭匹配的要求。当设计整流器时，同样是通过满足前端耦合系统的阻抗要求，通过仿真决定系统的最佳负载，该负载也就是整流器的负载。然而，该负载并不能完全消除耦合系统与整流器间的阻抗不匹配。因此，论文还着重讨论了加入阻抗匹配电路的必要。随后，提出了一种新型的级联升降压直流变换器来减小系统反射功率。通过分析其电路拓扑及工作原理，解释了该变换器通过控制其输入阻抗来满足对应于整流器的最佳负载要求。该DC/DC变换器可以应用于不同的负载情况，包括恒定负载及可变负载（如电池和超级电容）。最后，论文还介绍了实验平台并给出了实验数据。该系统被证明确实有一个最佳工作点，在该工作点整个系统的反射最小。通过控制DC/DC变换器，该最佳工作点能够很好地被系统追踪及实现。