当无线电能传输系统的谐振线圈非同轴放置时，系统的传输效率会降低。目前，国内外学者多以非同轴圆形螺旋线圈的偏移特性研究为主，对矩形螺旋线圈研究甚少。磁谐振耦合式无线电能传输系统借助高频磁场进行能量传输，高频磁场将会产生较强的电磁辐射，对周围环境的电磁安全造成负面影响。针对以上问题，本文将以矩形螺旋线圈组成的磁谐振耦合式无线电能传输系统为研究对象进行偏移特性分析与电磁兼容设计。
　　首先，本文对几种常见的磁谐振耦合线圈进行结构特性分析，研究了线圈形状、横向位移与匝数对耦合性能的影响，比较了不同形状线圈的空间磁场分布，总结了不同形状线圈的适用场合。然后，建立了非同轴矩形螺旋线圈的耦合模型，提出了一种通过矩形线圈顶点坐标来计算互感的方法，在此基础上，研究了不同类型的位移偏移、角度偏移对耦合性能的影响以及两种偏移同时作用下线圈互感的变化规律，仿真结果显示横向偏移对互感的影响比纵向偏移大，翻转角对互感的影响比偏转角大。接着，建立了以矩形螺旋线圈为谐振线圈的屏蔽式无线电能传输系统的三维模型，研究了金属屏蔽类型、屏蔽的添加方式以及屏蔽与线圈的距离对系统电气参数与传输性能的影响，并探究了传输效率与输出功率随频率的变化关系。以两端线圈均加屏蔽的系统为研究对象，观察了屏蔽后系统基于匹配负载最大传输效率工作点与最大输出功率工作点的移动情况。最后，比较了不同的金属对系统竖直方向与水平方向上漏磁的屏蔽效果，仿真结果发现在竖直方向上电屏蔽效果比磁屏蔽效果好，而在水平方向的屏蔽效果两者均表现不佳，因此提出了一种组合屏蔽方案，并对组合屏蔽的相关参数进行优化设计。
　　通过对矩形螺旋线圈组成的磁谐振耦合式无线电能传输系统的偏移特性分析与电磁兼容设计，得到了不同偏移情况下线圈耦合性能的变化规律，分析了金属屏蔽对系统参数与传输性能的影响，研究了系统对外界电磁环境的影响，为无线电能传输系统的电磁兼容性与安全性设计提供了理论基础。