能量信息并行传输(Simultaneous Wireless Information and Power Transmission-SWIPT)技术是无线通信技术与无线输能技术的融合,在完成能量传输与收集的同时,进行高效可靠通信,在无线传感网络、物联网、可植入式医疗设备等领域具有广泛的应用前景。整流电路将接收到的微波能量转换为直流能量,给用电设备供能,是SWIPT系统的关键技术之一。本论文从理论、软件仿真和实验验证三方面对不同调制波整流电路进行研究,主要做了以下四项工作。第一,推导了脉冲波整流效率理论公式,并在所设计的带地共面波导(Grounded Coplanar Waveguide-GCPW)型整流电路上通过仿真和实验加以验证。从所推导出的脉冲波整流效率公式来看,通过改变负载,整流电路可以在不同的波形占空比条件下保持高效整流。测试表明,当输入载波频率为5.77 GHz的脉冲波,平均输入功率19.2 d Bm,载波周期10μs,脉冲波形时间4μs(波形占空比为0.4)时,整流效率最高可达到75.4%。不同波形占空比下的整流效率测试结果符合公式推导结论。第二,研究了输入波形为幅度调制(Amplitude Modulation-AM)波的高效整流电路。推导了AM波整流理论公式,得到整流效率与调幅系数、输入功率之间的关系。所设计的高效AM波整流电路,当调幅系数为0.2,载波频率为5.8 GHz,输入功率为15.7 d Bm时,仿真最高整流效率为78.1%,不同调幅系数对应的最高整流效率仿真结果符合理论公式。第三,研究了输入波形为多正弦(multisine)信号的高效整流电路。首先对不同结构的直通滤波器进行了仿真对比,得到了针对多正弦信号的直通滤波器。设计了高效多正弦波整流电路,当输入波形为三频多正弦信号,中心频率为5.8 GHz,频率间隔为50 MHz,输入功率为15.7 d Bm时,整流电路仿真最高整流效率为72.6%。最后由仿真得出,在相同中心频率和输入功率情况下,随着载波数量增加,多正弦整流电路效率逐渐降低。第四,以实验方式初步研究了数字调制波整流。设计了一款倍压拓扑结构的高输入功率高效连续波整流电路,当工作频率为2.59 GHz,输入功率25.6 d Bm时,测试了整流电路在输入信号为连续波、64正交幅度调制(64 Quadrature Amplitude Modulation-64 QAM)波和正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying-QPSK)下的整流效率,最高效率分别为78.7%、68.6%和66.3%。设计了一个利用该整流电路的SWIPT系统,整流天线在输入波形为连续波,工作频率2.58 GHz,输入功率26.9 d Bm时具有最高整流效率74.9%,而在QPSK波形时的最高整流效率为67%。同时,接收的传输信号波形与发射波形基本保持一致。