复合材料在长期服役过程中需要对其健康状态进行实时检测。在一些特殊领域中,存在着复合材料需要长期服役又无法连接电源的应用条件。因此,本文针对复合材料应变检测系统的电源供电方式进行研究,设计了一种基于RF能量收集的复合材料应变检测系统。该系统包括射频能量存储系统和碳纳米纸应变检测系统两大部分。射频能量存储系统收集环境中的射频能量,并转化为3.3V直流电源,由接收天线、倍压整流电路、升压芯片三部分组成。本文使用HFSS软件对天线进行了优化仿真并制作出了70mm×70mm的双层圆极化微带天线,实测结果显示在1.8GHz和2.45GHz分别具有-20.341d B和-25.53d B的S(1,1)值。对倍压整流电路的仿真使用ADS软件,并制作出50mm×30mm的倍压整流电路,对天线和倍压整流电路进行了射频能量收集测试,结果表明当天线距发射源0.22m时,输出的电压值能够达到262m V。碳纳米纸应变检测系统通过覆在材料表面的碳纳米纸应变传感器来检测复合材料的健康状况,通过恒流源电路将传感器的电阻变化信号转换为电压信号,由STM32L151对电压信号进行AD转换并通过无线传输模块将数据传至接收端,最后在上位机进行显示。检测系统电路制作在一个70mm×60mm的PCB板上,对检测电路的功耗进行了测试,实验结果表明检测电路采集一次数据的功耗达到了1.8m J。根据RF能量收集情况和检测电路功耗的研究,最终该系统能够实现每13min进行一次数据采集的周期自供电采集性能。最后对碳纳米纸传感器进行了应变实验并在上位机软件上显示结果,实验结果表明碳纳米纸阻值与所受应力具有线性正相关性。