微波输能技术一直是国际上研究最活跃的课题之一,其采用的能量传输方式实现了两地之间真正的无线能量传输。该技术能够解决有线能量传输的诸多难点,实现很多特种领域的能量输送,如空间太阳能电站的能量输送、无人机的微波能量驱动和机器人供电等,对解决很多实际问题都有实质性的突破。整流天线作为微波输能系统中最关键的部件之一,也是目前国内外研究热点之一。本文在对关于整流天线相关方面的文献进行调研的基础上,发现国内外对于整流天线的研究大部分是对中低功率整流天线的研究,中高功率整流天线的研究则存在输出大功率与高整流效率之间难以兼得的问题,针对此问题本文对中高功率整流天线进行了研究和设计,在单个整流天线单元的输出功率、尺寸和应用上均有所创新和突破,主要研究和创新内容如下:一、首先利用ADS仿真软件分析了整流电路的种类和肖特基二极管的SPICE参数对整流效率和可承受输入功率的影响,根据ADS仿真软件仿真结果以及加工设计的单路中高功率整流电路实验结果,选择适用于中高功率输出的整流电路种类和整流二极管型号。二、为了给整流天线组阵研究提供更多利用等效模型的定性分析参考依据,设计加工了四种不同输入功率下的整流电路进行实验,并通过MATLAB软件按照整流电路等效模型理论分析的U-I曲线的样式,拟合每路整流电路的输出U-I曲线所得最佳负载值与整流电路实验所得最佳负载值进行对比,验证了整流电路等效模型的正确性。三、为了对整流天线阵进行研究,设计了四个整流天线单元进行组阵研究,利用前面已经验证的整流电路的等效模型进行定性分析,定性分析结果与组阵实验结果一致。四、最后在中高功率整流天线研究的基础上,通过采用集总元器件匹配的方式减小整流电路的尺寸以及辐射贴片末端短路效应来减少接收天线的尺寸,并且进一步采用层叠的方式完成整流天线的小型化,实现了可以实际应用的紧凑型无线能量接收装置。