针对目前无线传感网络节点对长寿命、低成本微能源的需求,本文提出了将同位素辐射能量转换为电能的两种转化原理。它们分别为：静电式辐射能量收集原理和压电式辐射能量收集原理。静电式辐射能量收集原理是利用同位素镍-63贝塔辐射能实现平行板悬浮-质量块结构的自由阻尼振动,并通过可变电容电路实现充-放电振荡循环从而实现电能的转换；压电式辐射能量收集原理同样是利用同位素镍-63贝塔辐射能实现悬臂梁-质量块结构的自由阻尼振动,并通过压电材料的正压电效应产生电势差,通过外部电路实现循环放电。首先,针对静电式收集原理设计了直臂悬臂梁结构；针对压电式收集原理设计了L形悬臂梁结构。然后,分别分析两种原理中的运动状态和能量转化过程,给出了设计结构的运动状态和能量输出方程,并使用Matlab/Simulink对输出特性进行了数值模拟和基于Ansys的结构优化设计。仿真结果表明本文所设计的静电式收集结构在一阶固有频率为500Hz,两极板间距离为75μm,外接电阻为84kΩ时平均输出功率最大为0.416μW,转化效率为8.25%；而压电式收集结构在臂梁厚度Tsi瓦=30μm,质量块长度Lm=5658μm,质量块厚度为507μm,外接电阻R=915.6Ω时平均输出功率为：P=6.955μW,输出电压为U=0.05123v。最后,根据MEMS加工工艺对静电式辐射能量收集器件的加工工艺进行了探究。