微波无线输能技术的发展,对RF-DC整流器的提出了越来越高的要求。整流器整流效率的高低,成为制约整个系统能量传输效率高低的关键。第三代半导体材料GaN,以其优异的电学特性使GaN HEMT成为理想的整流器件,基于GaN的RF-DC整流器研究逐渐成为热点。本文的主要工作有以下四点:(1)首先使用EEHEMT模型,对CREE公司型号为CG2H40010的第二代氮化镓高电子迁移率晶体管(GaN HEMT)进行了参数提取与建模工作,填补了相应器件模型的空白。对所得模型进行仿真,I-V特性曲线与实测数据拟合良好,误差在5%以内。(2)基于第一步所建立的CG2H40010的模型,设计了一个工作在2.8 GHz的功率放大器,功率附加效率(PAE)为75%,并依据逆时二元性原理得到了一个工作在2.8 GHz的高效率RF-DC整流器,整流效率为72.3%。(3)随后针对现有整流器研究都存在频带较窄的问题,设计了一个宽带自同步整流器,带宽超过300 MHz,且最高整流效率高达85%。(4)最后为了克服自同步整流器带宽难以进一步提高的缺点,采用可重构电路的理念,在自同步整流器的耦合环路中加入一系列接地电容,设计了一个可重构宽带整流器,工作带宽可依据输入频率的变化而切换,最终实现的带宽大于400MHz。