随着物联网技术的快速发展,智能机器等设备可以连接到互联网,成为信息网络的一部分。物联网的发展将会改变我们监测健康、环境和基础设施的方式,提高设备的运行效率、性能和服务质量。在许多情况下,这些设备将是便携式和无线的,需要用电池进行供电,但是目前电池装置的使用寿命是有限的,需要进行定期更换。伴随着物联网的扩展以及对物联网设备更长时间运行的需求增加,需要更换的电池装置的数量将会变得巨大,这将会产生较大的代价。为了解决这一挑战,同时克服传统的风能、太阳能等能量收集的方式受时间、空间、天气等因素的限制,射频能量收集的解决方案得到广泛的研究。在射频能量收集系统中天线端起着重要的作用,天线的灵敏度及接收范围对系统的工作效率产生重要的影响。本文引入双层紧凑型人工磁导体(Artificial Magnetic Conductor,AMC)结构作为射频能量收集系统的天线端反射板,用于提升天线的接收灵敏度。为了能够使接收系统收集到环境中的射频能量,设计了一款宽带低功率整流电路,实现对环境射频能量的接收。论文的工作主要包含以下几个部分:(1)根据人工磁导体(AMC)结构的基本理论,对单层和双层AMC结构特性进行了分析研究。接着将双层AMC结构与单层AMC结构进行了比较,得出双层AMC结构具有更加紧凑的结构特性。(2)将双层AMC结构用于射频能量收集系统的天线端设计,设计了一款工作在2.4GHz的加载双层AMC结构的高增益低剖面天线。同时为了进一步提高天线的接收范围,设计了一款工作在1.67-2.59GHz的基于双层AMC结构的宽带圆极化高灵敏度接收天线。(3)为了使得接收天线收集到的射频能量更多的转换成直流能量,设计了一款工作在1.68-2.42GHz的低功率宽带整流电路,通过引入谐振电感的方式产生一个新的谐振频点,将整流电路的固有谐振频点及谐振电感产生的谐振频点与匹配电路的谐振频点进行耦合,实现宽带低功率整流电路。(4)搭建了射频能量接收系统,分别对系统的定向接收性能及环境射频能量收集性能进行了测试分析,实现接收系统在低功率条件下进行供电。