本文通過對肖特基二極管等效電路模型的建立，分析了二極管的阻抗和微波整流電路的電壓，并依據此模型設計了小功率微波整流電路。在此電路基礎上，為了擴展電路的功率容量，提出了二極管陣列的思路并設計完成了中小功率以及大功率的微波整流電路。其中，基于單只二極管的微波整流電路最高效率為83.3%，基于二極管陣列的中小功率和大功率微波整流電路最高效率分別為69.4%和68%。三種電路實現10～43dBm的功率覆蓋范圍，提升了電路的實用價值。

　　微波無線能量傳輸自1964 年被W.C.Brown提出至今，已經發展了近50年。歐美和日本等國將微波能量傳輸作為空間太陽能電站的一項關鍵技術，開展了大量的理論與實驗研究。我國的微波輸能最早由林為干院士引入并進行了相關討論，如今已有多家高校和科研院所進行研究和探索。微波整流電路是微波無線能量傳輸的關鍵部件，用于將微波能量轉化為直流能量以供后端系統直接使用。目前，微波整流電路的研究主要集中在ISM 頻段，包括915MHz，2.45以及5.8GHz，其中，2.45GHz微波整流電路能夠提供更為實用的直流輸出電壓以及更大的功率容量。

　　目前，微波整流電路的研究大多數是基于小功率容量和單支二極管形式的，但是，實際應用通常要求功率容量和電壓具有較大的動態范圍。因此，本文從基于單只二極管的微波整流電路出發，通過對單管理論模型的分析，首先設計出高效率的小功率微波整流電路，再以此為基礎，提出二極管陣列的設計思路，并成功設計了中小功率以及大功率的微波整流電路，提升了整流電路的功率容量和直流電壓的范圍。

1、肖特基二極管模型及理論分析

　　圖1為單支肖特基二極管的等效電路模型。其中結電容Cj和結電阻Rj均為非線性器件，當二極管的直流偏置建立，在二極管上的結電壓如式(1)所示。

　　式中，Vj1和Vj0分別為二極管結電壓的基頻和直流成分，Vbi為二極管自偏置導通電壓。當二極管結電壓大于Vbi，二極管正向導通，導通角為θon。二極管結電壓與入射波的相位差為φ 。

3、結論

　　本文從肖特基二極管的理論模型設計出發，設計并實現了小功率的微波整流電路，驗證了理論模型和設計方法的正確性及準確性。并以此為基礎，設計了基于二極管陣列的中小功率整流電路，提升功率容量的同時保持了較高的整流效率。

　　為了適應實際應用中更大功率需求，采用多路功分器和整流電路級聯的思路，進一步提升了電路的微波輸入功率，同時，保持整流效率基本不變。因此，通過三款整流電路，覆蓋了10～43dBm的功率范圍，能夠滿足不同情況下的功率需求，為整流電路的實際應用奠定了良好的基礎。