（2）大功率高频器件
在中短距离的无线输电方面，高效率大功率的应用需求要求电源不仅拥有足够的高频电能转换能力，亦需要具有稳定可控的输出频率，因为电源的构造是一个巨大的难点。长距离、大容量的长距离无线输电技术更是要求相关器件的设计方法、基础材料理论和机理具有重大的创新，是需要重点研究的科学问题。
（3）多场耦合机理和理论
中短距离的传输系统中由于很大一部分能量散失是由于电源的功率损耗，在电源损耗与线圈之间的传输损耗之间取舍，需要考虑电路与高频电磁场的耦合联合分析计算问题。温度变化也会导致最优传输频率的改变，因此还需要深入研究温度场与电路、电磁场的耦合关系。
长距离微波功率发射阵列天线的多场问题表现为结构位移场、电磁场、温度场三场的双向及强耦合关系。首先要研究三场耦合建模，微波功率发射天线结构位移场的变化会导致温度场与电磁场的变化，温度场的变化又会通过热传导方式影响结构位移场，同时通过改变电子器件性能从而影响电磁场，因此需深入研究电磁场、结构位移场、温度场等多物理场之间的耦合关系，挖掘多场之间的物理联系参数及影响因素，研究影响微波功率阵列天线综合性能的因素，提出多场耦合理论模型的数学表达方法，寻求系统规划构造的最优平衡解，从而解决发射天线多个学科领域之间、多个目标之间的耦合、计算复杂性等问题。
（4）效率最优和功率最优控制策略
中短距离传输中，频率漂移和频率分裂的现象时常产生。频率分裂现象是无线输电系统中发射端与接收端之间的耦合系数存在多个极大值的现象，这是在磁耦合共振式和电磁感应式无线输电中都经常会发生的问题。频率分裂使系统控制策略面临巨大的问题，难以快速寻找到全频段最优的传输频率，同时对于已经处于最优工作点的系统，使得该系统的状态很难稳定。运作频率的抉择和调控对整体传输效率的提升起决定性的作用。
为了有效解决短中无线输电系统稳定性差的问题，需要研究系统传输效率峰值如何取得的问题，确定影响效率峰值的变量因子，同时开展跟踪系统传输效率峰值控制理论与方法研究，从而保持传输系统始终处于稳定高效的运行状态。
长距离传输中从安全性和高效率的角度都要求微波波束保持非常高的指向性。天线抖动、电离层闪烁、大气湍流均会直接影响高精度波束指向，依靠传统的机械控制极难实现如此高的精度，目前主要考虑通过调整微波发射天线各发射单元的微波相位实现整体快速的波束高精度指向调整。
由于发射天线尺寸大，发射单元多，对相应的波束控制带来很大的难度，对于移相精度、控制电路等提出极高的要求，有必要展开相关高精确度的波束指向控制理论与方法研究。