微波输能技术是目前电工技术领域备受关注的热点技术之一,它通过将能量转化为微波形式,实现了自由空间内点到点的功率传输。随着无线通信技术的不断发展,微波输能技术已在太阳能电站、无线传感网络和无人飞行器供能等领域展开了相关研究。而近年来,柔性电子技术因其厚度薄、重量轻、可弯曲、可延展等优点在共形集成领域受到广泛关注。将柔性电子与微波输能技术结合,可以使供能系统接收端与载体表面紧密贴合,从而有效节省安装空间,减小系统体积,进一步提高微波输能技术的应用便利性。因此,开展基于柔性材料的微波输能技术研究具有深远的战略意义和前瞻性。本文围绕基于柔性材料的微波输能技术,结合实际应用需求,对应用于非平面载体表面的X波段微波输能系统进行研究,主要的工作内容如下:高效率微波整流电路研究。基于整流二极管的闭合回路方程理论,对不同型号整流二极管转换效率进行分析,选择整流性能最佳的整流二极管;通过采用并联微带枝节直通滤波器减少寄生参数的影响,同时降低成本使得电路更实用化;引入F类和紧凑型谐波抑制网络减少整流电路插损和尺寸。分别对基于常规材料和柔性材料整流电路进行仿真优化和实验测试,实验结果表明基于常规材料整流电路的转换效率达58%,而基于柔性材料的整流电路的转换效率也可以高达52%。适用于非平面载体表面的新型微波接收天线研究。根据微带天线原理设计微带贴片天线单元,考虑天线单元的接收功率和接收面的功率密度分布,分别设计1单元、1×2单元和2×2单元阵列。利用波束扫描理论设计馈电网络相位激励使阵因子在H面内实现正负45°波束偏转,从而改变阵列天线最大波束指向,使其能够对不同波束入射角保持高效率接收。仿真设计与实验研究结果基本一致,可以通过改变馈电网络移相长度实现整流接收阵列天线波束偏转。共形飞行器柱面机体的微波输能系统研究。建立微波输能系统输出功率分析模型,并基于输出功率最大化思想,设计非平面整流天线阵列自适应优化布局方案。利用设计的角锥喇叭天线实现窄波束的微波能量辐射,综合考虑柱面功率密度和波束入射角,对整流天线阵列进行布阵设计。研究结果表明新型波束偏转整流天线阵列的微波-直流转换效率可达29.04%。