随着电子通信技术的发展,人类社会信息化程度逐渐加深,对于电子设备的性能要求越来越高,移动互联网、物联网等新技术蓬勃发展。无线充电作为无线能量传输的一种形式,在低功耗,多节点,恶劣工作环境等电子系统领域受到越来越广泛的关注。因此,高性能微波无线能量传输电路的研究具有重要意义。本论文针对其中的宽带整流电路和双工天线电路,做出了以下研究内容:1.对微波无线充电系统的架构进行了分析,对传输效率进行了理论推导,介绍了各部分电路的性能指标。分析了整流电路在带宽方面的限制因素并进行了仿真实证,总结了拓宽整流电路带宽的方法。介绍了双工天线的特性,对双工天线在微波无线能量传输领域的优势进行了分析。2.基于传统的滤波-匹配-整流-滤波结构的窄带整流电路,提出了基于多工合路机制的任意带宽的整流电路架构,在几乎不影响效率的情况下,拓展了整流电路的带宽。基于这一思路设计了一个工作于1.5GHz-2.5GHz的双路宽带整流电路,测试得到的整流效率基本达到了60%。对这一电路滤波结构进行改进,采用共用滤波器结构,设计了小型化宽带整流电路。3.基于传统的平面印刷偶极子天线,通过转换为单极子天线实现小型化,加入一个新馈电端口,通过调整天线结构,实现了仿真隔离度达到15dB的1.5GHz-2.5GHz和5.6GHz-5.95GHz双工天线。在馈电端口处加入小型化滤波结构,在尺寸几乎不变的情况下,经测试,实现了对应端口12.5dB以上的回波损耗,及工作频段内端口间30dB的隔离。对滤波型双工天线和小型化宽带整流电路连接成的微波无线充电接收系统进行了测试。为改善高频端双工天线方向图特性,设计了一个基于人造磁导体(AMC)技术的双频反射板,在低频段带宽减小的情况下极大地改善了天线高频端的方向图特性。