作为微波输能系统中的重要部分,整流天线的关键部分是整流电路。由于整流二极管的非线性特性,整流天线与发射天线间因极化失配而产生的损耗、信号工作频带不唯一以及负载工作状态多变等因素的影响,使得宽负载范围、宽输入功率、多频带或宽频带整流电路的设计难以实现。针对上述问题,本文就宽输入功率、宽负载范围和双频段整流电路展开研究,主要研究内容详述如下:首先,提出了一种具有宽输入功率和宽负载范围的双频整流电路。该整流电路主要由阻抗压缩匹配网络、肖特基二极管和直流滤波器构成。其中,阻抗压缩匹配网络由一个L型阻抗调节器和一个π型阻抗匹配器组成,该网络能够在较宽的负载区间内减小输入阻抗的变化范围,提高匹配性能,实现整流电路的宽负载性能。ADS2017软件仿真结果显示,该整流电路在0.8 GHz和2.4 GHz的整流效率最高分别能达到81.2%和77.8%,整流效率大于50%的输入功率范围在两个频点处分别为17.8 d Bm和14.2 d Bm,且都能够在200～4000Ω内达到较高的整流效率。该整流电路具有结构简单、双频、宽负载范围和宽输入功率等特性,对物联网、无线传感器网络和射频标签等领域的无线能量传输应用具有一定的实际参考价值。其次,针对双极化天线的应用设计了一种基于并联、差分和串联合成方式的双路整流器,能够有效地接收具有不同幅度、相同相位的两路信号。这三种双路整流器主要由两路具有相同结构的单支路整流电路组成。通过对比三种双路整流器的性能,得出并联双路整流器的性能最佳,它在不等分输入功率之比下仍然具有宽输入功率和高整流效率的特性。从ADS2017的仿真结果可知,并联双路整流器在2.45 GHz的整流效率峰值达到了74.3%。即使两路信号的输入功率之比不断变化,它仍然能够在较宽的输入功率范围内实现良好的整流效率。该整流电路的结构简单,输入功率范围宽阔,能够有效地应用于环境中的微波电磁能量回收。最后,基于阻抗压缩匹配技术,提出了一种具有双频带、宽功率和宽负载特性的差分式双频带整流器。该整流器主要由两支相同的整流电路通过差分连接而成。实测结果表明,在输入功率为50 m W、输入功率之比为2:1时,负载为2000Ω时,0.8 GHz和2.4 GHz处的最大整流效率分别为73.2%和71.2%。当整流器的负载范围为1000～3000Ω时,两个频带处的整流效率均超过60%。总之,所提出的差分式双频整流器在宽输入功率和宽负载范围上均表现出良好的性能。