日常生活中的电子设备越来越多了，它们都需要某种形式的电源才能维持正常工作。幸运的是，我们周围存在很多种能量形式，既可以把风能、光能、物体运动动能转换成电能，甚至从高频无线电信号的传输中也可以收集部分能量。
相比之下没有那么普遍但是正在迅速普及的则是从RF/微波信号中收集能量的方案，它可以从无线电/电视广播站和无线设备上获取能量。在物联网（IoT）传感器和射频识别（RFID）标签等低功耗应用中，这种能量收集方案可以替换电池。重复使用能量可以降低运营成本，并提高现有电子系统和设备的能源使用效率。
从RF中获取能量
RF是能量收集的丰富来源，它正在从世界各地数十亿的无线电发射器中发射而出，这些发射器包括移动电话、移动电话基站和电视/电台信号发射基站等。因此，利用射频能量来为一些低功耗电路供电已经成为一种趋势。
从RF获取能量的概念并不新鲜，而且过程相对简单。无线电波到达天线并导致其长度上的电位差变化。该电位差使得电荷载流子沿着天线的长度移动以试图使场均衡，并且RF-DC集成电路能够从这些电荷载流子的移动中捕获能量。能量暂时存储在电容器中，然后用于在负载处产生所需的电位差。
射频能量信号是通过天线接收的，所以天线的工作频率必须与所接收到信号的频率相同，射频信号通过天线接收后既可以用在RF-DC转换器上又可以用在单纯的RF应用上；RF-DC转换器将RF信号转换为DC信号，从而可以将获取的能量存储在能量储存装置中；能量储存装置可以给RF-DC转换器、RF装置、低功耗应用提供能量。
可以创建一个电路，通过现成的组件为子系统执行RF到DC转换。利用天线，无线充电线圈，PMIC（电源管理IC），功率接收器芯片，激励器发射器等的各种组合可以产生能够从RF获取能量的系统。
射频能量信号是通过天线接收的，所以天线的工作频率必须与所接收到信号的频率相同，射频信号通过天线接收后既可以用在RF-DC转换器上又可以用在单纯的RF应用上；RF-DC转换器将RF信号转换为DC信号，从而可以将获取的能量存储在能量储存装置中；能量储存装置可以给RF-DC转换器、RF装置、低功耗应用提供能量。
天线
发射信号的天线有很多种，如手机基站、电视信号发射塔和WIFI路由器等；接收信号的天线则属于射频能量收集器的一部分，通过它接收外界的射频信号来进行后续工作。
在任何移动设备中天线的设计都是相当重要的。平面贴片天线是一种形状适宜、重量轻、易于操作的天线。然而，其本身却也不那么小。
一种减小天线尺寸的方法是在高介电常数的材料上制备贴片天线。一般来说，单个的天线不能收集到足够的能量去驱动一个器件，多天线结构可以获取一个更大范围的射频能量。
一个设计良好的天线应该能够具有获取整个频带能量的功能，这对于计算整个频带的能量是非常重要的。输入射频功率密度是在结合了所有频谱后计算出来的。
RF-DC转换电路
RF-DC转换电路是能量收集器的核心部分，主要功能是将接收到的射频信号转换为直流信号。电路主要由阻抗匹配、整流器和电源管理三部分组成。
通常来说用单个硅整流天线二极管为设备提供能量是远远不够的，使用多个相互连接的天线可以提供足够的能量。
如图（a）所示，一种结构是在整流器前并联多个天线，汇总RF信号再进行整流。在点对点的射频系统中（窄基带），这种结构的能量转移是最有效的；如图（b）所示，另一种结构则是每个天线对应一个整流器，先进行整流再汇总直流信号，对于大型硅整流二极管天线和射频能量收集（消除随机偏振的影响），这种结构是最合适的。
能量储存
在能量储存方面可以利用传统的充电电池、新型薄膜电池以及电容对能量进行储存。但电池存在可充电次数有限，需要更换等缺点。这就需要考虑采用新的存储方案，例如使用超级电容。传统超级电容为电化学双层电容器（EDLC），这种电容已经有0多年的使用历史了。EDLC是在必须被频繁更换的电池与在使用封装下无法提供足够电荷存储的静电/电解电容之间的最好产品。
能量收集器的难点
设计能量收集器的难点有三个，分别是天线、灵敏度和转换效率。
就天线而言，虽然科学工作者经过多年努力已经在设计技术方面取得了不小的成果，但是天线的小型化、宽频带问题仍是射频能量收集技术的关键。原因是要将其应用在较小的设备上就必须要求天线小型化，占用空间小；其次，空间中的射频能量比较低，所分布频带比较散，所以要求天线必须具有宽频带的特点。
就灵敏度而言，灵敏度决定了能量收集器工作的最大范围。射频能量比较低时，对其进行收集需要灵敏度较高的射频能量收集器。影响灵敏度的因素主要有：天线与整流器之间的匹配情况、整流器件阈值电压的影响等。经科研工作者不断努力，灵敏度虽已得到提高，但前提是需要使用几十级的整流电路，这就导致芯片面积增加、寄生参数增加等一系列问题。
就转换效率而言，功率转换效率是收集器的一个重要指标，当射频信号能量比较低时转换效率会迅速降低。目前提高效率的方法有采用外部阈值、内部阈值、自阈值的补偿以实现对整流MOS管进行阈值补偿加快其导通速度等方法。但这些技术效果还不是很理想，需要进一步改进或者发展其他新方法。
射频能量采集技术的发展现状及应用
近年来,超低功耗、低电压电子元器件及电路的大量出现以及现实生活中大量不易更换电池的电子微系统的广泛使用，引起了人们对环境射频能量收集技术研究的广泛
