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从周围环境提取能量产生电能的过程称为能量收集。随着无线通信技术的迅速发展,蜂窝移动基站,数字电视和无线路由等功率源的广泛应用,环境中的射频能量功率密度显著增加。相比其他能量源,射频能量源可用于全天候,室外和室内,可以减小收集系统的尺寸并且降低成本。为了延长电池寿命或者避免使用电池,射频能量收集已被应用于便携式设备和小型电子设备。由于工作频率在915MHz和2.45GHz的射频识别系统以及频段在2.45GHz的无线终端设备越来越广泛地应用,使得915MHz和2.45GHz成为获取射频能量的主要频段。本文研究设计射频能量收集的整流天线部分,包括接收天线和整流电路。为了提高功率转换量,减少因入射电磁波与接收天线极化方式不同带来的极化损失,本文设计一种915MHz和2.45GHz双频段圆极化天线。首先在基于微带天线理论的基础上,通过对天线的双频段和圆极化设计理论分析,采用多片法和多馈法分别实现双频段和圆极化性能。该天线采用宽频功分器和90°移相器级联的双馈电网络,通过接地板上两个正交放置的H型缝隙和空气层向两个同心方环状辐射贴片耦合馈电,天线尺寸为150mmX 150mm。结果显示天线在915MHz和2.45GHz两个频段实现的相对带宽分别为29.8%和10.9%,3-dB轴比带宽分别为8.5%和16.8%,峰值增益分别为3.14dBi和8.29dBi,天线达到双频段圆极化要求。本文设计天线的阻抗带宽和轴比带宽在文中参考引用的同类型天线中具有显著的优势,同时具有较好的增益。其次,确定整流电路由输入低通滤波器、双频段匹配网络、倍压整流电路和输出直通滤波器组成。分析滤波器和倍压整流电路设计理论,确定设计参数;采用微带开路枝节结构,设计双频段阻抗匹配电路,确定设计参数。利用ADS仿真设计整流电路,仿真结果显示整流电路在输入功率为16dBm时,双频段匹配网络在 915MHz 和 2.45GHz 处分别实现阻抗由 67.992-j25.243Ω 到 50.055-j0.237Ω、38.115-k29.248Ω到53.451-j2.189Ω的匹配,最高整流效率分别为74.1%和70.3%。在仿真的基础上制作接收天线、输入低通滤波器、输出直通滤波器、整流电路实物,并进行测试和分析。测试结果的合理性表明,此双频段圆极化整流天线能够实现在915MHz和2.45GHz频段的射频能量收集功能,验证了本文研究方案的正确性。双频段圆极化整流天线的设计能够提高射频能量收集能力。