近年来,无线能量传输技术迅猛发展,在各个学科和领域中都占有一席之地。尤其是在航天、电学、医学等领域对无法接触的电子设备进行持续性供电方面,已经是最热门的研究方向之一。射频整流天线是无线能量传输(Wireless Power Transmission,WPT)技术中将环境中微波能转化成电能部分,是技术最关键、最难点的部分,它实现了新能源的合理利用,能持续为无线电子设备供电。基于无限能量传输技术的发展需要,对射频整流天线系统进行研究是目前迫切需要解决的问题之一。本文以无线能量传输技术的发展为研究背景,主要研究包含传输线的射频整流天线系统的场-线-路混合时域仿真分析方法。通过使用安培定律,可以将三维场信息转换为电流源,进而与传输线网络电路连接来构造的实际整流天线系统,最后预测传输线终端瞬态的电压电流。由于实际整流天线系统比较复杂,本文的研究内容主要为以下几个部分:首先提出基于实际物理情况的场景进行电磁分析与建模,包括接收天线和传输线。本文使用全波FDTD方法来获得接收天线的感应电压和空间电磁场分布,通过使用安培定律,可以将三维场信息转换为电流源。然后,感应电压将用作整流器电路仿真中的源,设置为传输线网络的电报方程中的强制项。由于在实际天线整流系统的内部,传输线的终端通常是整流电路结构,整流电路是非线性负载甚至是包含各种有源器件的复杂电路网络,传输线往往也是非均匀的。所以,第二部分主要针对处理传输线端接非线性负载且传输线是非均匀的情况。此时不能线性求解,需要对传输线和负载端口处的FDTD迭代方程进行修改,从而使其与修改过分布参数的传输线的更新方程进行匹配。具体的过程是先对端接非线性负载的复杂传输线网络用电路模型进行等效,然后再引入MNA(改进节点法)对此等效模型进行求解。最后将所得到的瞬态电压电流与商用软件HSPICE仿真结果进行比较,取得一致性。第三部分通过研究贴片天线接收信号情况下,系统的传输线及终端电路之间场-线-路协同仿真方法。此方法主要包括修改的三维全波电磁仿真、一维传输线FDTD方法、基尔霍夫定律和改进节点法来求解传输线终端非线性电路。数值结果表明,本文所提出的混合有限差分时域(FDTD)方法与HSPICE方法来比较,此方法具有很好的精度,并且已经成功应用于整流天线系统。