由于无线通信网络的迅速发展,无线器件的能量补给问题已成为人们研究的重要课题之一。基于光伏发电、机械振动或热力效应的能量收集系统已经被广泛应用于民用、工业和军事的许多领域。考虑到风能、光能和热能等自然能源的接收装置有可能受到外部环境的影响和约束,吸收电磁能量的微波天线则为远程无线供能提供了一种有效的解决途径。近些年在商业和军事通信系统的发展中,低成本、重量轻的整流天线越来越受到青睐。作用于多频段的整流天线能够高效地从周围环境中接收微波能量,并且直接进行能量形式的转换,配合再充电技术,为无线器件提供能量。由印制电路板制作的微带贴片整流天线结构简单,体积小,接收面积大,增益高,容易实现所需要的极化形式,并易于设计和加工。最早的整流天线使用铝条作为半波耦合极子天线,并采用桥式肖特基势垒二极管的整流电路,在2.45GHz频段获得了较好的整流效率。目前国内外对于整流天线的研究有一定的深度。借助计算机仿真软件Agilent ADS和射频电磁场分析软件Ansoft HFSS,本文设计了一款接收能量范围较广、整流效率较好且适用于ISM频段的微带贴片整流天线,并运用微波暗室测量和微波矢量网络分析仪进行了测试及优化。课题重点在于分析多频段、大功率跨度条件下工作的整流器匹配电路,基于S参数、谐波平衡、多重参数扫描等模拟仿真,提出了一种新颖有效的设计阻抗匹配网络的分析方法。尽管输入阻抗的匹配受到二极管随输入功率变化的非线性行为的影响,微带匹配网络必须从频率域和功率域两个方面同时考虑,但是在对多种配置的匹配电路进行设计分析之后,整流器的性能是有可能提高的。该方法应用于一个成本低、射频直流转换效率达到55%的零偏肖特基二极管整流器,实现了直流输出电压达到11V,直流输出功率达到148mW。多重扫描参数的仿真方法具有其优势,参与仿真的所有参数都由目标给定的扫描参数控制,利用扫描参数的索引函数,方便查看目标情况下的S参数,阻抗匹配情况通过频域下的反射系数曲线及不同输入功率情况下的回波损耗曲线得以表达。该方案提供了反射系数的多维变化,即从匹配网络的物理尺寸、工作频率、输入功率水平等方面对回波损耗进行分析。多级整流电路的模拟仿真和多维参数的分析描述是研究整流器非线性特性及其匹配电路之间联系的关键。多重分级参数扫描方法在半导体器件的非线性工作方式和多样化的匹配网络等方面具有重要的研究意义。