随着电子科学技术的日益发展,人们在日常的生产生活中对电子设备的依赖度也越来越高。然而电子设备的续航能力始终是一项挑战。传统的有线充电受制于地形等方面的限制在使用上存在着很多不便。因此,各种电子设备特别是终端设备如何实现便捷充电已经成为一项新的技术研究方向。其中,微波输能技术就是该方向的一个重要课题。该技术突破了传统传输线的限制,不仅可以应用在日常使用的终端设备输能上,亦可应用于高功率太空输能作业等情形,在某些偏远地区的供能方面亦有着良好的发展前景。在微波输能技术中,传输效率是衡量该技术成功与否的重要指标。特别是在高输入功率以及较高频率环境下如何维持系统的高效率传输是一个具有挑战性的课题。本文依托于西安电子科技大学与陕西省政府共同推进的“逐日工程”计划,该工程拟利用太空太阳能电站对太阳能进行转化后通过天线将转化后的微波能量发出,在地面利用天线阵列进行接收,随后通过与天线相连的整流电路将能量转化为直流形式进行输出。本文对地面接收部分的天线与整流模块进行了设计,加工与调试。在工作频率为5.8GHz时,研究了整流天线系统的工作状态,主要工作包括以下三个方面:第一,对整流电路的结构进行了设计与优化。首先,在设计指标的要求下对二极管型号进行了选择并搭建了与之相关的二极管内部等效电路模型。其次,在电路结构方面,对二极管支路结构上采用了一种八分之波长短路结构替代了传统整流电路中的输入滤波器部分从而达到效率的提升。再次,在输出滤波器上对其结构进行了简化使之只在对应相关点频进行滤波在减小电路尺寸的同时进一步减小电路损耗。最后,结合实测结果后,通过HFSS进行了匹配电路设计。考虑到寄生参数的影响,又在电路周围采用了金属化过孔的操作进而再一步提高效率。最终在单个整流电路26d Bm的输入功率情况下仿真端实现了70%的整流效率,实际加工调试后实现了60%的整流效率。第二,在整流电路输出的直流端进行了相关的直流合成。本次合成,先在线性区域对整流电路进行了电源等效,后通过对若干等效电源的串并原则进行了相关合成,在串并过程中,首先对整流天线排布做出了象限区域划分,利用对称性原则将电压相同的模块进行并联操作,电流相同区域进行串联操作。在完成单个象限串并联后又从总体上完成了象限间的合成。最终整个整流天线系统达到了829.50W的直流输出功率,串并联效率达到79.02%。第三,设计了接收天线阵列。首先依据不同区域天线所接收到的功率密度大小对天线阵列排布进行了划分。并设计了相对应的三款增益不同的左旋圆极化空气微带天线。三款天线采用了相同的天线单元。在排布中,天线阵列中心区域采用单天线单元模块,中间区域采用双天线单元模块,边缘区域采用四天线单元模块。随后对这三款天线模块进行了仿真,加工与测试。将测试结果与仿真进行了对比,达到了相应的设计要求。最后,又对天线阵列在实际中如何架设以及架设的结构做出了说明。最终,达到较为良好的设计结果。