随着现代电子技术的发展,电子设备小型化的趋势愈加明显,使得一大批穿戴式电子设备进入到人们的生活中,为人们的生活提供了便利。而对于穿戴式电子设备而言,其能源供给问题一直是困扰其发展的重要问题。传统的解决方式是更换用于储能的电池模块,进而实现能量供给的,但此种方式存在诸多问题,例如,成本增加、不易操作、维护费用增加等。为了解决穿戴式电子设备的能量供给问题,本文基于能量采集技术提出了一种面向人体的分布式混合能量采集系统的概念,即通过采集人类日常生活中涉及到的能量,对电子设备进行供能,一方面降低电子产品能量供给的成本,另一方面还有助于大幅延长电子产品的使用寿命。本文主要内容可大体分为以下几个方面:首先,本文设计了用于能量采集的分布式混合能量采集单元。其中涉及到的能量源包括射频能、机械能以及热能。本文所设计的射频能量器的目标频段是2.1GHz和2.3GHz。经过仿真优化,其在2.12GHz的S11值为-26dB,增益为2.0dB;在2.32GHz处的S11值为-43dB,增益为3.6dB。而对于热能以及机械能的采集模块,本文从应用场景出发,对其进行了基本结构的建模分析,并在此基础上为其设计了满足其应用场景的物理结构。经过测试,机械能采集模块在正常行走的情况下,输出的电压为(-4~4)V,且能量较为充足;热能采集器的输出电压为40mv,满足电源管理电路的接入门槛电压要求。其次,由于接收到的射频能量为交流形式,故还设计了匹配的整流天线,同时包括倍压电路。考虑到收集能量的微弱性,本文设计的是一阶倍压整流电路,同时经过优化,在-20dBm~0dBm的微弱能量输入下,其最高整流效率为51.2%。同时,由于其电路结构相对简单,也减少了不必要的能量损耗。同时,还设计了基于LTC3108以及LTC3588的微能量电源管理电路,即通过上述电路将采集到的微弱能量转换为便于应用、存储的电压范围。最后,设计了混合能量集中管理的控制模块。其中包括涉及混合能量源输入、层级能量存储以及能量最大效率输出的整体控制思想和对于混合能量源输入的具体控制思路。同时,为了满足穿戴式的需要,本文还利用SOLIDWORKS软件为上述模块设计了相应的物理结构,以满足其可穿戴的要求。