一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线制造技术

本发明专利技术公开了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板和下层介质板；对于上层介质板，其上表面设置有辐射结构；辐射结构，包括两串太阳能电池串；每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线的一端相连接；第一直流馈线、垂直螺旋线圈、第二直流馈线、第三直流馈线与低通滤波器组成直流路径；两个极化均采用偶极子和平行双线作为馈电结构；偶极子位于上层介质板下表面。本发明专利技术公开的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，利用太阳能电池片作为辐射结构，在实现宽带性能的同时实现了双极化的设计，并且两个极化共用口面，实现了结构紧凑、成本降低的双极化太阳能电池天线。成本降低的双极化太阳能电池天线。成本降低的双极化太阳能电池天线。

A dual polarized solar cell antenna based on shared interface

【技术实现步骤摘要】
一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线


[0001]本专利技术涉及太阳能电池天线
，特别是涉及一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线。

技术介绍

[0002]太阳能作为最有前途的可再生能源之一，在未来全球能源消耗中的占比将越来越大。
[0003]太阳能电池天线是一种太阳能电池与天线的集成，可以在不影响传统天线性能的前提下实现无线通信设备的小型化、节能化及多功能化。
[0004]目前，国内外对太阳能电池天线的研究主要是单极化，因此，进一步对双极化太阳能电池天线的研究，具有重要的理论意义和应用价值。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线。
[0006]为此，本专利技术提供了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板和下层介质板；
[0007]对于上层介质板，其上表面设置有辐射结构；
[0008]辐射结构，包括八片太阳能电池片；
[0009]上层介质板的上表面左右两边分别设置有一串太阳能电池串；
[0010]每串太阳能电池串，包括两对太阳能电池片；
[0011]两串太阳能电池串，两者均具有的相同结构为：每对太阳能电池片中的两个太阳能电池片通过间隔分布的两个连接结构相串联，并且两对太阳能电池片通过带阻滤波器相连接；
[0012]每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线的一端相连接；
[0013]两个第一直流馈线的另一端，分别与一个垂直螺旋线圈的一端相连接；
[0014]每个垂直螺旋线圈的另一端，分别与一个垂直分布的第二直流馈线的顶端相连接；
[0015]每个第二直流馈线的底端，分别通过一个第三直流馈线与一个低通滤波器相连接；
[0016]两个第三直流馈线和两个低通滤波器，均位于下层介质板的下表面；
[0017]每个第三直流馈线末端的直流端口，用于向外部输出所述太阳能电池片产生的直流电流；
[0018]对于上层介质板，其下表面设置有两个横向分布的水平极化偶极子和两个纵向分布的垂直极化偶极子；
[0019]每个水平极化偶极子的左臂分别与一个水平极化平行双线中的一条微带线的顶
端相连接，该微带线的底端与下层介质板上表面设置的地板相连接；
[0020]每个水平极化偶极子的右臂分别与水平极化平行双线中的另一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与水平极化第一交流馈线相连接；
[0021]上层介质板的上表面设置有铜结构；
[0022]每个垂直极化偶极子的左臂分别通过金属过孔与对应的铜结构相连接，此铜结构与垂直极化平行双线中的一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与地板相连接；
[0023]每个垂直极化偶极子的右臂分别通过金属过孔与对应的铜结构相连接，此铜结构与垂直极化平行双线中的另一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与垂直极化第一交流馈线相连接；
[0024]对于下层介质板，其上表面设置有地板；
[0025]下层介质板下表面右端，设置有水平极化第一交流馈线和水平极化第二交流馈线；
[0026]水平极化第一交流馈线的纵向中间位置，与横向分布的水平极化第二交流馈线的一端垂直相交；
[0027]水平极化第二交流馈线的另一端，作为水平极化SMA接头安装端；
[0028]水平极化SMA接头安装端上，安装有一个SMA接头；
[0029]下层介质板下表面，设置有垂直极化第一交流馈线和垂直极化第二交流馈线；
[0030]垂直极化第一交流馈线的横向中间位置，与垂直极化第二交流馈线的一端垂直相交；
[0031]垂直极化第二交流馈线的另一端，作为垂直极化SMA接头安装端；
[0032]垂直极化SMA接头安装端上，安装有一个SMA接头；
[0033]地板的上表面前后两端，分别垂直地设置有一个墙。
[0034]由以上本专利技术提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本专利技术提供了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其设计科学，采用八片太阳能电池片作为辐射结构，实现了太阳能电池与天线的集成，在发挥传统天线性能的同时，可以用于对通信系统的供电；
[0035]此外，本专利技术提供的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，既实现了宽带性能，又实现了双极化设计，使天线结合了宽带天线和双极化天线的优点，能够在水平、垂直两个极化方向共享相同的辐射结构，节省空间、降低成本。
[0036]经过检验，本专利技术的天线两个端口阻抗匹配带宽均覆盖1.7GHz～2.7GHz，两端口隔离度大于28dB，在工作频段内每个端口的增益稳定、定向辐射性能良好，可以实现绿色无线通信和清洁能源发电，在未来的无线通信系统中将具有广泛的应用前景。
[0037]本专利技术的应用，通过采用双极化天线技术，可以有效减少无线基站系统中天线的尺寸和重量，提升系统的通信容量。
附图说明
[0038]图1为本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线中，上层介质板及辐射结构、偶极子结构的俯视图；
[0039]图2为本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线中，下层介质板及馈电结构、滤波结构、墙结构的立体结构示意图；
[0040]图3为采用本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口1(即水平极化SMA接头安装端)的相对带宽匹配图及增益曲线图；
[0041]图4为采用本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口1(即水平极化SMA接头安装端)的2.2GHz处辐射方向图；
[0042]图5为采用本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口2(即垂直极化SMA接头安装端)的相对带宽匹配图及增益曲线图；
[0043]图6为采用本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口2(即垂直极化SMA接头安装端)的2.2GHz处辐射方向图；
[0044]图7为采用本专利技术提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的|S
12
|结果图；
[0045]图中：1、上层介质板；2、太阳能电池片；3、连接结构；
[0046]401、第一直流馈线；402、第二直流馈线；403、第三直流馈线；
[0047]5、水平极化偶极子；6、垂直极化偶极子；7、铜结构；8、金属过孔；9、带阻滤波器；10、下层介质板；
[0048]11、地板；12、墙；13、垂直螺旋线圈；14、低通滤波器；15、直流端口；16、水平极化平行双线；
[0049]1701、水平极化第一交流馈线；1702、水平极化第二交流馈线；
[0050]18、水平极化SMA接头安装端；19、垂直极化平行双线；
[0051]2001、垂直极化第一交流馈线；2002、垂直极化第二交流馈线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板(1)和下层介质板(10)；对于上层介质板(1)，其上表面设置有辐射结构；辐射结构，包括八片太阳能电池片(2)；上层介质板(1)的上表面左右两边分别设置有一串太阳能电池串；每串太阳能电池串，包括两对太阳能电池片；两串太阳能电池串，两者均具有的相同结构为：每对太阳能电池片中的两个太阳能电池片(2)通过间隔分布的两个连接结构(3)相串联，并且两对太阳能电池片通过带阻滤波器(9)相连接；每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线(401)的一端相连接；两个第一直流馈线(401)的另一端，分别与一个垂直螺旋线圈(13)的一端相连接；每个垂直螺旋线圈(13)的另一端，分别与一个垂直分布的第二直流馈线(402)的顶端相连接；每个第二直流馈线(402)的底端，分别通过一个第三直流馈线(403)与一个低通滤波器(14)相连接；两个第三直流馈线(403)和两个低通滤波器(14)，均位于下层介质板(10)的下表面；每个第三直流馈线(403)末端的直流端口(15)，用于向外部输出所述太阳能电池片(2)产生的直流电流；对于上层介质板(1)，其下表面设置有两个横向分布的水平极化偶极子(5)和两个纵向分布的垂直极化偶极子(6)；每个水平极化偶极子(5)的左臂分别与一个水平极化平行双线(16)中的一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与下层介质板(10)上表面设置的地板(11)相连接；每个水平极化偶极子(5)的右臂分别与水平极化平行双线(16)中的另一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与水平极化第一交流馈线(1701)相连接；上层介质板(1)的上表面设置有铜结构(7)；每个垂直极化偶极子(6)的左臂分别通过金属过孔(8)与对应的铜结构(7)相连接，此铜结构(7)与垂直极化平行双线(19)中的一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与地板(11)相连接；每个垂直极化偶极子(6)的右臂分别通过金属过孔(8)与对应的铜结构(7)相连接，此铜结构(7)与垂直极化平行双线(19)中的另一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与垂直极化第一交流馈线(2001)相连接；对于下层介质板(10)，其上表面设置有地板(11)；下层介质板(10)下表面右端，设置有水平极化第一交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：安文星，龚田，罗宇，马凯学，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：