在全球能源和环境危机的背景下，相较于石油、天然气等化石燃料能源的开发，空间太阳能则因其具有能流密度大、无污染、稳定等优点而受到越来越多研究者的关注。而作为空间太阳能开发研究中的关键技术——微波输能技术（Microwave PowerTransmission , MPT）为能量通过自由空间实现远距离传输指明了方向，吸引了各国的学者对其展开深入的研究。随着目前微波集成技术的快速发展，MPT技术已经不仅仅可以应用于对空间太阳能这一方面的利用，而是逐渐渗透到各个领域中，如射频识别系统、无线传感网等方面。

MPT技术最早可追溯到1899年，Tesla提出这一概念并且通过实验验证了该技术的可行性。到1968年Glaser博士首次提出了空间太阳能卫星计划，而MPT技术作为空间太阳能卫星计划的一项关键技术，吸引了各国的研究者开展了大量的理论研究与实验验证。

MPT系统通常由微波发生器、发射天线或阵列、接收天线或阵列、微波整流电路和电源管理单元组成。其核心部分——微波整流电路的整流效率是影响MPT系统总效率的主要因素。因此，优化微波整流电路以提高其整流效率对于整个MPT系统的整体传输效率有重要的影响。随着MPT技术应用范围的不断扩大，研究者们对微波整流电路展开了深入的研究，并获得了可观的成果。

1964年，随着MPT技术的发展研究者们开始了对整流电路技术的研究。1970年W.C.Brown博士选用肖特基势垒二极管构成的桥式整流电路，整流效率达到76%，制成了历史上最早的整流天线，具有开创意义。1977年，W.C.Brown博士选用GaAs势垒二极管构成的单二极管并联加滤波结构的整流电路，整流效率达到90.6%。新世纪以来，J.Y.Park和M.Ali将谐波抑制网络与整流电路结合了起来，使其结构更加紧凑。2014年，Jianpin Guo引入了一种F类谐波抑制的结构进一步提高了整流效率。

国外对整流电路及相关技术的研究已经获得了很大的进步，近些年来，国内也日益重视对整流电路的研究。自1994电子科技大学的林为干教授首次在国内引入了MPT技术，至今已有诸多高校和研究院所开展了相关的研究，具备了扎实的理论基础。中科院邓红雷教授和孔力博士在微波整流电路领域做出了显著地成绩，给出的测试曲线和效率分析具有工程指导意义。

综上，本课题旨在利用ADS电路仿真软件设计一款整流电路。整流电路通常由谐波抑制滤波器、整流二极管、直流滤波器和负载电阻组成。衡量一个整流电路性能的关键参数就是整流效率。而影响其整流效率的因素主要有三个方面：整流二极管损耗、阻抗失配损耗以及印刷电路板中的基板和介质损耗，其中整流二极管损耗占主要因素。在微波频段，整流二极管工作在非线性状态，相应的会激起高次谐波，这些谐波会导致整流二极管损耗的增加。因此，通过抑制谐波可以实现提高微波整流电路的整流效率。对此，本课题将设计一款引入F类谐波抑制网络的微波整流电路，通过抑制谐波来减少整流二极管损耗，从而提高其整流效率。

2. 研究的基本内容与方案

本课题研究将从以下几个方面展开：

(1) 查阅相关文献资料、完成相关理论的学习

本课题旨在设计一款基于F类谐波抑制网络的微波整流电路，对此，首先需要通过查阅相关的工具书、文献资料等完成与本课题相关的理论知识的学习。主要设计有微波整流电路原理与传输线理论、F类谐波抑制网络的原理、整流二极管的参数特性以及ADS仿真软件的使用等方向。

(2) 设计一个基于ADS电路仿真软件的F类整流电路