其它 因子限制，例如系统中的最大所储存振荡能量、机械应变等。在以下估计中不考虑这些其它 因子。
[0213] 可针对不同长度的基本磁体计算作为外部交替磁场强度的函数的可用功率。使用 20μm长度的棒磁体的系统在大约2. 5W下饱和，而使用10μm棒长度的系统在约600mW的 较低值下饱和。然而，1〇μπι系统比使用20μπι棒的系统灵敏（特定电力转换因子高）。这 可在5A/m的场强度下检查。
[0214] 基于本实例，可看出，具有4cm直径、3cm厚度的圆盘形系统可在135kHz下，从每米 5安培的磁场提取至多260mW。
[0215] 以上描述揭示其中使用多个磁性振荡器和拾取线圈的电力接收器的各种特征。鉴 于以下描述，根据本文所述的某些实施例，电力接收器（例如所述多个磁性振荡器）的这些 相同概念和结构中的许多也可在电力发射器中使用。另外，虽然下文的描述揭示电力发射 器的各种特征，但根据本文所述的某些实施例，电力发射器的这些相同概念和结构中的许 多（例如具有磁性振荡器的至少两个平面的三维阵列，及所述至少两个平面的总计磁矩的 具有大体上相等的量值且指向大体上相反方向的时不变分量）也可在电力接收器中使用。 此外，包括至少一个电力发射器和至少一个电力接收器的电力传送系统可具有具备本文所 述的结构的至少一个电力发射器和至少一个电力接收器中的一个或两个。
[0216] 图14示意性地说明根据本文所述的某些实施例的经配置以将电力无线传送到至 少一个电力接收器1402的实例电力发射器1400。电力发射器1400包括至少一个激励电 路1404,其经配置以响应于流经至少一个激励电路1404的时变（例如交替）电流1408而 产生时变（例如交替）第一磁场1406。所述时变第一磁场1406具有激励频率。电力发射 器1400进一步包括多个磁性振荡器1410 (例如，其机械耦合到至少一个衬底，所述衬底在 图14中未图示）。图14示意性地说明与本文为简单起见而描述的某些实施例兼容的一个 实例磁性振荡器1410,而不是显示所述多个磁性振荡器1410。所述多个磁性振荡器中的每 一磁性振荡器1410具有大体上等于所述激励频率的机械共振频率。所述多个磁性振荡器 1410经配置以响应于第一磁场1406产生时变（例如交替）第二磁场1412。
[0217] 如图14示意性地说明，至少一个激励电路1404包括环绕（例如包围）所述多个 磁性振荡器1410的至少一部分的至少一个线圈1414。至少一个线圈1414具有流经至少一 个线圈1414的时变（例如交替）电流1408L(t)，且产生时变（例如交替）第一磁场1406， 其将力矩（图14中标记为"激励力矩"）施加到磁性振荡器1410。作为响应，磁性振荡器 1410围绕轴旋转。以此方式，至少一个激励电路1404以及所述多个磁性振荡器1410将电 能转换成机械能。磁性振荡器1410产生第二磁场1412,其将电力无线发射到电力接收器 1402 (例如如上文所描述的电力接收器）。举例来说，电力接收器1402可包括接收的多个磁 性振荡器1416,其经配置以响应于第二磁场1412所施加的力矩而旋转，且在拾取线圈1420 中感应电流1418,从而将机械能转换成电能。
[0218] 如图13针对利用多个磁性振荡器的电力发射器的拾取线圈示意性地说明，电力 发射器1400的至少一个线圈1414可包括缠绕在电力发射器1400的多个磁性振荡器1410 的至少一部分周围的单个共用线圈。至少一个线圈1414的电线可大体上垂直于所述多个 磁性振荡器1410的磁矩的"动态"分量（下文更详细描述）而定向，以有利地改进（例如最 大化）至少一个线圈1414与所述多个磁性振荡器1410之间的耦合。如下文较全面描述，流 经至少一个线圈1414的激励电流可显著低于常规共振感应系统中所使用的那些电流。因 此，本文所述的某些实施例有利地对至少一个线圈1414的设计不具有特殊要求。
[0219] 如上文关于图11针对电力接收器的磁性振荡器所描述，根据本文所述的某些实 施例的电力发射器1400的磁性振荡器1410可为使用光刻工艺制造在至少一个衬底（例如 半导体衬底、硅晶片）上的MEMS结构。所述多个磁性振荡器1410的每一磁性振荡器1410 可包括可移动磁性元件，其经配置以响应于第一磁场1406施加到可移动磁性元件的力矩 而围绕轴1422旋转。所述可移动磁性元件可包括至少一个弹簧1424(例如扭力弹簧、压缩 弹簧、延展弹簧），其机械耦合到衬底，且经配置以在可移动磁性元件旋转后即刻将复原力 施加到可移动磁性元件。电力接收器1402的磁性振荡器1416可包括可移动磁性元件（例 如磁偶极子），其包括至少一个弹簧1426 (例如扭力弹簧、压缩弹簧、延展弹簧），所述弹簧 机械耦合到电力接收器1402的衬底，且经配置以在可移动磁性元件旋转后即刻将复原力 施加到可移动磁性元件。
[0220] 举例来说，所述多个磁性振荡器1410可包括多个平面，其中的每一者包括硅衬底 和对应的一组磁性振荡器1410。如图11中示意性地说明，可使用适当的蚀刻工艺将"U"形 槽形成到硅衬底中，从而形成由材料梁（例如磁性振荡器的两个"U"形槽之间剩余的材料） 悬挂的细长部分（例如舌部）。这些梁可充当磁性振荡器的低摩擦弹簧（例如扭转弹簧）。 可将磁性层施加到磁性振荡器的细长部分。可通过将多个此类平面加在一起来制造磁性振 荡器的三维阵列，且可为电力发射器的所要性能实现较高磁体堆积密度。
[0221] 图15示意性地说明根据本文所述的某些实施例的实例电力发射器1500,其中在 大体上等于磁性振荡器1504的机械谐振频率的频率下驱动至少一个激励电路1502。所述 至少一个激励电路1502产生第一磁场，其将激励力矩施加到磁性振荡器1504,所述磁性振 荡器1504具有磁矩和惯性力矩。磁矩的方向是时变的，但其量值是常数。磁性振荡器1504 的谐振频率由磁性振荡器1504的机械特性确定，包含其惯性力矩（其大小和尺寸的函数） 和弹簧常数。对于微电机械系统（MEMS)磁性振荡器1504,谐振频率可在MHz范围内，对于 宏观磁性振荡器1504,谐振频率可在数百Hz范围内。
[0222] 至少一个激励电路1502的输入阻抗具有有功分量和无功分量，其中的两者随频 率而变。接近磁性振荡器1504的谐振频率，有功分量最大，且无功分量消失（例如大体上 等于零）（例如至少一个激励电路1502的电流和电压彼此同相）。在此频率下，如在至少一 个线圈的端子处所见，阻抗看起来是纯电阻性的，但强交替磁场可由磁性振荡器产生。至少 一个激励电路1502与所述多个磁性振荡器1504的组合可看起来为"电感较少电感器"，其 有利地避免（例如消除）对如用于常规电力发射器中的共振-调谐电容器的需要。
[0223] 由于时变（例如交替）第二磁场由所述多个磁性振荡器1504产生，因此不存在处 于共振的流经至少一个激励电路1502的电导体的较高电流，此较高电流例如存在于常规 共振感应系统中。因此，至少一个激励电路1502(例如激励器线圈）中的损失可忽略。在某 些此类配置中，可在至少一个激励电路1502中使用薄电线或标准电线，而不是利兹线。一 般来说，归因于机械摩擦、空气阻力、涡电流和辐射，主要损失出现在多个磁性振荡器1504 及其周围。如同具有其它MEMS系统的情况，磁性振荡器1504可具有大部分超过电谐振器 的那些Q因子的Q因子，明确地说，在kHz和MHz频率范围内。举例来说，所述多个磁性振 荡器1504的Q因子可大于10, 000。在一些情况下，在使用电容性负载线环的其它共振感应 系统中可能较难以实现此类较高Q因子。
[0224] 本文所述的某些实施例的大Q因子也可由所述多个磁性振荡器1504提供。可无 线发射到负载的电力为施加到磁性振荡器1504的力矩trms的均方根（RMS)值与频率（例 如角速度）《RMS的乘积。为了在电力传送距离增加时允许充分的振荡（例如磁性振荡器 1504的充分角度移位），力矩τRMS (例如施加到电力发射器1500的磁性振荡器1504的抑 制力矩，或施加到电力接收器的磁性振荡器的加载力矩）可减少，但此类增加的距离导致 较低功率。在磁性振荡器1504和扭转弹簧1506的惯性力矩所给出的限制内，可通过增加 频率coRMS来补偿此功率损耗。磁性振荡器1504的性能可表达为旋磁比的函数F= $ (其 中m是磁性振荡器1504的磁矩，且J"是磁性振荡器1504的惯性力矩），切此比率可有利地 配置为足够高，以在较高频率下产生充分的性能。
[0225] 可有利地使用布置成常规三维阵列的多个较小的个别振荡磁性振荡器，而不是单 个永磁体。与和所述多个磁性振荡器具有相同总体积和质量的单个永磁体相比，所述多个 磁性振荡器可具有较大的旋磁比。具有总磁矩m和总质量M"的N个磁性振荡器的三维阵 列的旋磁比可表达为：
[0226]
[0227]其中1"表示等效单个磁体（N= 1)的长度。此等式显示随着磁性振荡器的大小 减小，旋磁比增加到2/3的幂。换句话说，可使小磁性振荡器阵列所产生的大磁矩加速，并 设定成微弱力矩（例如流经电力发射器的至少一个激励电流的小激励电流所产生的激励 力矩，或远处电力发射器所产生的电力接收器中的加载力矩）的振荡。由于磁矩增加的程 度超过通过磁性增加振荡器的数目而实现的惯性力矩增加的程度，通过增加磁性振荡器的 数目，可增加所述多个磁性振荡器的性能。使用磁性振荡器阵列（例如具有在微米范围内 的特征大小），可使用在MHz范围内较远的谐振频率。
[0228] 图16示意性地说明根据本文所述的某些实施例的多个磁性振荡器1602的配置的 实例部分1600。图16中所不的部分1600包括所述多个磁性振荡器1602的一组磁性振荡 器1602。常规结构中的磁性振荡器1602的此布置类似于原子晶格结构（例如三维晶体） 中的平面的布置。
[0229] 磁性振荡器1602在实线位置与虚线位置之间的振荡产生总磁矩，其可分解称"准 静态"分量1604 (在图16中由垂直实线箭头指不）和"动态"分量1606 (在图16中由与 垂直方向成角度的实线和虚线箭头指示，且具有由实线和虚线箭头示出的水平分量1608)。 动态分量1606负责能量传送。对于例如图16中所示的实例配置，对于30°的最大角度移 位、所述组磁性振荡器1602的20%的体积利用因子、其表面处具有1. 6特斯拉的稀土金属 磁性材料，可实现大约160毫特斯拉峰值的"动态"通量密度，从而超越常规铁氧体技术。
[0230] 然而，准静态分量1604在能量传送中可能无价值。实际上，在实际应用中，可能希 望避免（例如减少或消除）准静态分量1604,因为其导致强磁化（例如强永磁体的磁化）， 强磁化可将所述结构附近的任何磁性材料朝所述多个磁性振荡器1602吸引。
[0231] 所述多个磁性振荡器1602所产生的总磁场可致使个别磁性振荡器1602经历使得 其停置在非零移位角度处的力矩。这些力还可改变有效扭力弹簧常数，因此修改谐振频率。 可通过将多个磁性振荡器1602的阵列的宏观形状选择为旋转对称（例如圆盘形阵列），来 控制（例如避免、减少或消除）这些力。举例来说，使用径向对称（例如球状体，或规则或长 球形，如图10A、10B和12中示出）的阵列可有效地产生球状体形三维阵列中的磁性振荡器 1602之间的零移位。磁化圆盘内部的一些磁场分量的场力线对于磁矩的任何定向均为并行 的，且在圆盘形阵列中，谐振频率可主要由磁性振荡器的惯性力矩和扭转弹簧常数决定。
[0232] 图17示意性地说明其中多个磁性振荡器1702布置成三维阵列1700的实例配置， 其中根据本文所述的某些实施例，所述多个磁性振荡器1702的各个部分的准静态分量彼 此抵消。图17的三维阵列1700包括至少一个第一平面1704(例如第一层），其包括多个 磁性振荡器1702的第一组磁性振荡器1702a，其中所述第一组磁性振荡器1702a的每一磁 性振荡器1702a具有指向第一方向的磁矩。第一组磁性振荡器1702a具有第一总计磁矩 1706 (图17中由顶部实线和虚线箭头指示），其包括时变分量和时不变分量。三维阵列1700 进一步包括至少一个第二平面1708 (例如第二层），其包括多个磁性振荡器1702的第二组 磁性振荡器1702b。第二组磁性振荡器1702b的每一磁性振荡器1702b具有指向第二方向 的磁矩。第二组磁性振荡器1702b具有第二总计磁矩1710(图17中由底部实线和虚线箭 头指示），其包括时变分量和时不变分量。第一总计磁矩1706的时不变分量和第二总计磁 矩1710的时不变分量具有大体上彼此相等的量值，以及在彼此大体上相反的方向中的点。 以此方式，第一组磁性振荡器1702a和第二组磁性振荡器1702b的磁矩的准静态分量彼此 取消（例如，通过具有在三维阵列1700的邻近平面之间交替的磁性振荡器的极性）。相比 之下，第一总计磁矩1706和第二总计磁矩1710的时变分量具有彼此大体上相等的量值，以 及在彼此大体上相同方向上的点。
[0233] 图17的结构类似于具有磁特性（例如大于一的相对磁导率）但无法磁化（例如软 铁酸盐）的顺磁材料结构。此阵列配置可为有利的，但可产生对抗外部磁场在磁性振荡器 上产生的力矩起作用的抵消力矩。此抵消力矩通常将添加到扭力弹簧的力矩。此抵消力矩 可用作复原力来补充扭力弹簧的复原力，或将在磁性振荡器中不存在扭力弹簧时使用。另 外，抵消力矩可减少配置多个磁性振荡器时的自由度。
[0234] 图18示意性地说明根据本文所述的某些实施例的电力发射器1802(例如耦合到 铝或铜背板1803的发射器基座垫）和电力接收器1804 (例如耦合到铝或铜背板1805的接 收器