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微波能量传输能够为电子设备提供远距离无线供电，在物联网、人体局域网、无线传感网络、生物医疗等各个领域有广泛的应用前景。然而，将微波无线能量传输技术应用于移动目标无线供电时，仍然存在着空间损耗大，无法实时跟踪目标传能等问题。
针对这些问题，本文研究基于回复式反射聚焦原理的微波无线能量传输技术，从硬件变频和软件数字波束赋形两种技术途经出发，分别提出了对单个和多个移动目标形成跟踪波束的无线能量传输系统架构及其实现方法，主要研究内容包括：
1、研究设计了基于硬件变频方案的单个移动目标微波无线能量传输系统。该方案基于回复式反射聚焦原理，将各路子阵列天线接收到的导引信号与本地产生的二倍频信号混频，直接产生携带共轭相位的信号，能够避免导引信号处理和实时相位控制导致的硬件成本。为此，提出基于双平衡二极管混频器谐波特性的相位共轭变频电路，显著提升了导引信号直通泄露的抑制效果（从10dB提高到25dB以上），降低了导引信号共轭输出误差，从而提高了系统回复式反射聚焦的精度和可靠性。最终实验演示系统采用2 × 2的5.8GHz天线阵列，每个阵列单元为8 × 8的高增益子阵列，在4m的距离上，实现了电磁波束对移动目标的跟踪聚焦，且波束指向误差小于0.5°。
2、研究设计了基于数字多波束的多目标微波无线能量传输系统方案。该方案采用频分复用避免多目标导引信号的相干干扰，采用多频点多波束分别聚焦以提高能量传输系统的传输效率，通过基带信号波形设计和正交上变频电路实现多频点多波束独立控制，从而形成了针对多个移动目标的同时跟踪无线供电新方案。
3、频分多波束无线能量传输可行性实验验证。采用4单元阵列天线，完成了5.745GHz和5.755GHz双频点双波束实验，验证了正交上变频电路结构用于多频点多波束形成的可行性。在此基础上设计形成双目标回复式反射实验验证系统，采用外差式电路结构接收和处理导引信号，基于导引信号分析结果设计双频基带馈电信号波形，成功形成了指向双目标的反向波束，波束指向误差小于2°，验证了基于多频点相位共轭的多目标回复式反射可行性。
针对这些问题，本文研究基于回复式反射聚焦原理的微波无线能量传输技术，从硬件变频和软件数字波束赋形两种技术途经出发，分别提出了对单个和多个移动目标形成跟踪波束的无线能量传输系统架构及其实现方法，主要研究内容包括：
1、研究设计了基于硬件变频方案的单个移动目标微波无线能量传输系统。该方案基于回复式反射聚焦原理，将各路子阵列天线接收到的导引信号与本地产生的二倍频信号混频，直接产生携带共轭相位的信号，能够避免导引信号处理和实时相位控制导致的硬件成本。为此，提出基于双平衡二极管混频器谐波特性的相位共轭变频电路，显著提升了导引信号直通泄露的抑制效果（从10dB提高到25dB以上），降低了导引信号共轭输出误差，从而提高了系统回复式反射聚焦的精度和可靠性。最终实验演示系统采用2 × 2的5.8GHz天线阵列，每个阵列单元为8 × 8的高增益子阵列，在4m的距离上，实现了电磁波束对移动目标的跟踪聚焦，且波束指向误差小于0.5°。
2、研究设计了基于数字多波束的多目标微波无线能量传输系统方案。该方案采用频分复用避免多目标导引信号的相干干扰，采用多频点多波束分别聚焦以提高能量传输系统的传输效率，通过基带信号波形设计和正交上变频电路实现多频点多波束独立控制，从而形成了针对多个移动目标的同时跟踪无线供电新方案。
3、频分多波束无线能量传输可行性实验验证。采用4单元阵列天线，完成了5.745GHz和5.755GHz双频点双波束实验，验证了正交上变频电路结构用于多频点多波束形成的可行性。在此基础上设计形成双目标回复式反射实验验证系统，采用外差式电路结构接收和处理导引信号，基于导引信号分析结果设计双频基带馈电信号波形，成功形成了指向双目标的反向波束，波束指向误差小于2°，验证了基于多频点相位共轭的多目标回复式反射可行性。