环境能量收集技术使低功耗物联网传感器节点的自供电及免维护成为可能。传统能量收集装置大多采集某一种环境能量，收集的能量有限，适应范围窄。而已有的一些混合环境能量收集装置，将不同的能量收集模块分离设计，装置体积大，可靠性不高。本文即针对物联网快速发展中的可靠持续供电问题，定位于环境中普遍而丰富的射频电磁波能量和振动能量，研究并设计新型的混合环境能量一体化收集装置，同时收集射频能量和振动能量，不仅减小了系统的尺寸，也提高了系统供电的可靠性和对环境的适应能力。具体工作如下:　　(1)新型混合环境能量收集系统分析与结构设计。基于传统单一射频能量和振动能量收集技术，分析混合环境能量收集系统的结构和优势，对系统整体框图和每个模块进行定义和功能描述。　　(2)高效率射频能量收集模块的研究与设计。基于1.9GHz、2.6GHz两个工作频率设计一种同轴单馈双频微带天线，采用天线开槽技术，并将其设计为中心镂空结构，以便与振动能模块进行一体化设计，进而减小系统尺寸;设计射频信号收集天线的T型阻抗匹配整流电路，实现射频能量收集的高效转化，实验表明，工作在1.9GHz频率下，当信号源输出功率18dBm，负载阻值320Ω时，获得78％的最大转化效率。　　(3)电磁式振动能量收集模块的仿真与设计。对电磁式振动能量收集模块进行了建模和仿真优化，在振动频率f=20Hz，线圈匝数N=10的情况下，最大输出功率为1.9mW，仿真结果表明，该单一振动能量可以满足微瓦级低功耗传感器节点工作的供电需求。　　(4)基于微带贴片天线和电磁式振动的一体化混合能量收集器的设计。设计并仿真分析一种基于平面天线结构的混合振动能量收集器，在对其性能分析中进行天线结构改进，又设计了一种基于筒形结构微带天线的一体化能量收集器，仿真结果表明，此结构可以显著降低线圈和永磁体对天线性能的影响，实现射频能和电磁式振动能模块互不干扰，各自独立实现能量收集工作，又相互补充为负载提供能量。