电磁能量收集系统能利用不同类型的接收天线收集周围环境中的电磁能量,通过整流电路将天线收集的高频交流电转换为可用的直流电,为一些低功耗的设备或器件供电。随着能源短缺问题日趋严重,使得电磁能量收集技术成为射频天线研究领域的研究热点。天线的工作带宽、增益、极化等因素直接影响着电磁能量收集系统的性能。论文中设计了一种双圆极化的双陷波超宽带天线和一种半波整流电路,并搭建了电磁能量收集系统,验证了电磁能量收集系统的性能,主要研究工作如下:(1)通过切去矩形辐射贴片的直角三角形、引入四分之一波长阻抗匹配器以及在辐射贴片上开C形槽,设计了一款双陷波超宽带天线。双陷波超宽带天线的工作频段为2.8GHz-3.15GHz、3.95GHz-5.5GHz、5.75GHz-13.8GHz,陷波频段为3.15GHz-3.95GHz和5.5GHz-5.75GHz,使天线应用于电磁能量收集系统时能够收集更多频段的电磁能量,应用于超宽带通信系统时能够有效地滤除3.5GHz全球微波互联接入信号和5.5GHz无线局域网信号对超宽带通信系统的影响,且双陷波超宽带天线的最高增益为8d Bi。(2)设计了一个阵元为车轮形的5×5阵列超颖反射面,并将其与双陷波超宽带天线结合形成一种两层拓扑结构天线,使得双陷波超宽带天线在4.3GHz-5.5GHz、5.75GHz-7.9GHz和8.1GHz-12.6GHz频段内的极化方式由线极化转换为双圆极化。在相同增益的条件下,提高了天线收集电磁能量的能力,但两者结合之后双陷波超宽带天线的工作带宽、陷波频段和增益受到了不同程度的影响。(3)利用半波整流原理设计了一款半波整流电路,使其能够在4.4GHz-4.8GHz、6GHz-6.3GHz、7.8GHz-8.1GHz频段内实现整流。制作了双陷波超宽带天线、超颖反射面和半波整理电路的实物,且分别测试了其性能,测试结果显示上述设计可行。最后将上述两款天线和整流电路连接,并以不同的组合形式,测试了能量收集系统在不同天线工作频率、不同天线增益下的性能。