稠密的人口与日益减少的地球资源之间的矛盾,导致人类将面临极其严峻的能源枯竭挑战。太阳能作为一种可无限使用的新型能源,具有便于采集、清洁无害等优点,在未来的能源使用中拥有举足轻重的地位。但传统的有线输电形式无法适用于远距离的空间太阳能传输,为此我们必须采用无线传能的方式收集太阳能。其中,方向回溯天线是进行无线传能的重要手段。在该实际背景下,开展对微波无线功率传输技术的研究具有重要意义。本论文针对微波无线功率传输过程中的低效率性以及安全性,开展了对方向回溯阵列天线的研究。方向回溯阵列天线可以在事先不知道导频波入射方向的情况下,根据天线接收到的导频波信息,通过相位共轭电路自动改变发射阵列天线方向图波束指向,并回溯至来波方向,实现对目标的实时跟踪,具有低成本、波束自动跟踪、高增益等优点,在微波无线功率传输领域有着巨大的发展前景。本文以设计用于无线功率传输的收发双频方向回溯阵列天线为目标,结合方向回溯阵列天线基本理论对系统传输效率、波束指向等关键技术进行研究。本文的主要工作如下:首先介绍了无线功率传输的基本概念,从工作频率、传输距离等方面分析了四种常规实现方式的优缺点;针对方向回溯阵列天线的相位共轭原理,研究对比了多种方向回溯阵列天线的实现形式。其次,针对一维线阵波束扫描范围受限的缺点,本文提出了对二维平面阵的波束指向误差分析,对方向回溯天线的性能进行了更为全面的衡量,并通过实验仿真阐明了理论的正确性。最后,经过对波束误差的分析,结合相关的理论,分别从天线阵列和相位共轭电路入手,设计并研制出一种用于微波无线功率传输的收发双频方向回溯阵列天线,并给出了具体实现方案,最后对整板的仿真实测结果进行分析。