无线电能传输技术以其移动灵活性高,环境适应性强等特点,受到了越来越多的关注。其中微波以其空间传输损耗小,传输距离远传输效率高等特点为空间飞行器提供了新的供能方式。微波无线电能传输系统主要包括微波发射端和微波接收端,其中微波发射端的功率变换器所能输出的功率大小直接决定了系统所能传输的最大功率。因此,本课题展开了对微波无线电能传输系统发射端高频功率变换器的研究。为提高微波无线电能传输系统发射端高频功率变换器的输出功率,本文提出了一种基于单级式ClassΦ2逆变器的Push-Pull谐振逆变器。所提出的Push-Pull谐振逆变器与单级式ClassΦ2逆变器相比,其在不增加功率开关管电压应力的前提下实现了输出功率倍增的目的,更加适用于大功率场合。并且相较于单级式ClassΦ2逆变器,消除了负载网络输入电压的直流分量,简化了负载网络的设计。本文首先详细分析了单级式ClassΦ2逆变器的工作原理和各个谐振元件的作用。并给出了各谐振元件的设计方法。然后针对所提出的Push-Pull谐振逆变器给出了一种谐振驱动电路。该电路输出两路互补的驱动电压信号,一路为类似梯形的“马鞍波”,一路为正弦波。两路驱动交错驱动,避免了直通问题。为减小功率放大器输出谐波含量,提高微波辐射天线的转换效率。同时为实现微波的定向辐射,需要对功率放大器的输出相位进行控制。本文提出了一种线性-谐振复合式变换器。该变换器由线性放大器和谐振逆变器在负载端并联构成。线性放大器(电压控制AB类放大器)控制输出电压跟踪参考电压,实现输出相位控制并保证较好的输出正弦度。同时全部的负载功率和驱动功率由谐振逆变器(单级式ClassΦ2逆变器)提供以实现变换器较高的转换效率。为保证谐振逆变器和线性放大器的同相位并联,本文提出了谐振逆变器的自激谐振驱动电路,该驱动电路全部由无源元件组成,结构简单,设计方便。同时驱动功率也可以由谐振逆变器提供,不降低效率。本课题研制了一台输入24V DC,负载50Ω,输出功率20W,工作频率为100MHz的PushPull谐振逆变器原理样机和一台负载50Ω,5W输出功率,工作频率为100MHz的线性-谐振复合式变换器原理样机。实验和仿真结果均与理论分析一致,验证了所提变换器的可行性和设计方法的正确性。