植入式医疗器械在帮助帮人治疗疾病、缓解病痛、增强人体器件功能方面做出了很大贡献。但是,维持该设备供电的锂电池由于充放电次数有限、使用寿命并不长,影响设备正常使用。因此,本文针对植入式医疗器械在设备供电上存在的问题,结合无线电能传输技术的优势,设计一种基于氮化镓器件的耦合谐振双频无线电能和信息同时传输系统。本文的主要工作如下:首先,提出一种双频脉宽调制策略,该控制策略可以使用单逆变器输出两个频率,实现电能和信息正向的同时传输。通过对控制策略建立数学模型,得到对应的约束条件,然后使用智能算法得到满足约束条件的解开关角,完成控制策略的准备工作。其次,设计一种基于双频脉宽调制的无线电能和信息同时传输系统,系统实现了在没有附加高频信号源的条件下,实现信息的正反向传输。通过在输出端并联一个开关管,构成降压斩波电路,通过调节并联开关管的占空比,实现电压的实时控制。为了实现系统的恒压输出,在原副边构建信息正反向传输通道,并对每一个信息传输通道建立对应的数学模型,对传输通道的增益和干扰进行详细分析了,并设计了对应的信息解调方案。最后,搭建实验平台,对提出的控制策略和系统结构进行验证。通过对不同调制模式下信息正反向传输的实验结果对比,该系统实现了在线圈间距为10cm条件下,输出功率最大为10W的恒压输出,系统运行效率大于70%。并且,系统的信息正向传输速率最大为42.5 kbsp,信息反向传输速率最大为20 kbps。该原理性样机平台验证了在植入式医疗设备上搭载无线电能传输技术的可行性,为样机的实际应用提供了一定的理论和实验基础。