随着通信信息产业的发展,空间中的电磁波资源日渐丰富,针对空间微波能量的收集也得到了业内广泛的关注。作为空间微波能量收集系统的前端,整流天线负责收集电磁能并将其转化为直流能量,提供给低功耗直流负载。论文针对应用于空间能量收集系统的前端整流天线,设计制作了一款超宽带平面螺旋天线和多频段整流电路,并完成了各部分的测试。具体工作内容如下:(1)针对通信频段中使用较多的GSM1800、3G、WiFi和5.8GHz蓝牙频段,设计了一款工作频段为1.5-6.0GHz的超宽带接收天线。与单一频率信号源相比,收集到的微波能量更多并且输出电压相对更高。因此将天线结构设计为超宽带平面螺旋天线,并在电磁仿真软件HFSS中对其进行仿真优化。通过加载异形反射板和末端吸收电阻改善天线性能,完成实物制作。实际测量结果在全频段内S11均在-10dB以下,方向性良好,最大增益为7.8dBi。(2)在输入信号功率为-1OdBm条件下,设计了两种形式的整流电路。一种是工作频带为1.8-2.1GHz宽带整流电路,仿真优化得到最佳负载为1.5KΩ,利用射频电路仿真软件ADS完成仿真设计之后,制作实物并进行测试。测量结果显示在整流频段内S11均在-10dB以下,输出直流电压范围为149-174mV,整流效率为14.8%-20.2%。另一种是工作频率为2.45GHz和5.8GHz双频整流电路,仿真优化得到最佳负载为2.2KΩ,最终测试输出直流电压分别为150mV和91mV,整流效率为10.2%和3.8%。(3)在此基础上,将两路整流支路进行整合,输入、输出端口分别用并联、串联的方式整合,方便与天线集成。在移动通信基站天线和WiFi吸顶天线附近对整流天线进行测试,负载电阻两端电压分别为73.8mV、10.1mV,所设计整流天线能够实现空间微波能量收集的目的。