在最近几年,无线电能传输（WPT）系统已成为热点研究话题,在智能产品和电动汽车等领域得到了应用。为了缩小变换器的体积,无线电能传输系统的工作频率已经发展到了兆赫兹级。高频率的工作条件意味着在低频下的理论需要进一步优化,也需要考虑更多寄生参数的影响。本文在磁耦合谐振式无线电能传输（MCR-WPT）系统的基础上,针对高频整流器进行优化设计,从而提高系统的整体效率。本文介绍了MCR-WPT系统的基本组成,并列举了每一个组成部分常用的拓扑结构。对比各类拓扑的性能和适用性,确定了整流器和逆变器采用E类拓扑、补偿网络采用LCC-S拓扑、耦合结构采用双线圈耦合结构。在高频整流器方面,本文介绍了具有有限输出电感E类整流器的数学模型并分析整流器的工作时序。由于整流器的输入阻抗为非纯电阻,不能与逆变器完全匹配。所以,本文在具有有限输出电感E类整流器的基础上,提出了具有近似阻性输入的E类整流器的设计方案。通过该优化方法可以减小E类整流器输入阻抗的相位,使整流器的输入阻抗尽可能的接近阻性,减少系统的无功需求从而提高系统的传输效率。本文设计了一个工作在6.78MHz的E类整流器实验样机,通过对比优化前后的整流器输入阻抗,得到近似阻性输入优化设计可以使输入阻抗的相位减小一半以上的结论。在电感设计方面,本文针对具有近似阻性输入E类整流器的输出电感做了优化设计。由于平面电感具有良好的散热特性、便于批量化生产和更高的功率密度等优势,在市场中得到了广泛应用。本文利用平面电感代替绕线式电感,并对绕组的排布优化设计来降低电感绕组损耗。最终通过有限元分析和测量得到了损耗最小的优化方案。最后,综合以上的分析,本文搭建了一个工作于3MHz的Class-E~2的实验样机用于验证平面电感的优化设计和近似阻性输入优化设计。样机主要由推挽式E类逆变、推挽式E类整流器和耦合结构组成。分析了E类整流的输入阻抗、E类整流器输出电感和二极管两端电压波形随负载变化的关系,还分析了输出电感电流的谐波含量和平面磁元件的热成像图。通过近似阻性输入优化和平面电感优化,Class-E~2实验样机的峰值效率为85.73%。