[发明专利]一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线

说明书

一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线，包括：上层，包括太阳能电池片阵列，所述太阳能电池片阵列包括若干位于同一平面上且分别沿第一方向和第二方向分布的太阳能电池片，所述第一方向和所述第二方向互相垂直；下层，贴附于所述上层下方，包括位于同一平面的共面波导的地板和基于共面波导结构的偶极子馈电结构，所述地板上开设有一对缝隙，所述偶极子馈电结构包括一组平面对称振子，所述偶极子馈电结构设置于所述缝隙内，且所述平面对称振子一端与所述缝隙内设置的SMA接头的内导体相连而另一端与所述地板相连。本发明，通过采用基于共面波导的偶极子结构对阵列太阳能电池片馈电，结构简单、灵活性高、剖面低、易集成及价格低廉的优点。

技术领域

本发明属于太阳能电池片天线技术领域，具体涉及一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线。

背景技术

目前国内外实现太阳能天线集成的方法主要分两类，第一类为缝隙太阳能天线，集成方式有两种：一种是在太阳能电池底电极上直接蚀刻缝隙当作天线，而电极本身就是天线的接地板；另一种是将缝隙天线放置在电池片之间的空隙，缝隙本身蚀刻在另外的载体上。相比之下，后一种技术制作过程相对简单，可以完全布置在狭小的缝隙中，其缺点是天线口面小，无法充分利用太阳能电池板的口面，天线需要单独加工，其成本并未降低。

第二类为太阳能电池用作反射板或者辐射贴片。将太阳能电池板作为反射板使用，可以有效使用太阳能电池板，提升太阳能电池板的利用率。但是上方的天线会对太阳能电池板造成一定的遮挡。为了保证透光率，通常将太阳能电池片作为贴片天线的辐射体，把天线和太阳能电池单元集成在一个结构体上，减少了制作工艺的复杂度，降低其制作成本，因此这类集成太阳能天线技术必定有广阔的应用前景。

以上是单个或少量太阳能电池片天线集成技术研究，除此之外，国内鲜有针对阵列太阳能天线的研究成果的报道。当太阳能天线向大规模阵列技术方向研究时，如何避免复杂且繁琐的馈电网络，是一个亟待解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线，包括：

上层，包括太阳能电池片阵列，所述太阳能电池片阵列包括若干位于同一平面上且分别沿第一方向和第二方向分布的太阳能电池片，所述第一方向和所述第二方向互相垂直，沿所述第二方向分布的相邻两个所述太阳能电池片之间互相连接；

下层，贴附于所述上层下方，包括位于同一平面的共面波导的地板和基于共面波导结构的偶极子馈电结构，所述地板上开设有一对缝隙，所述偶极子馈电结构包括一组平面对称振子，所述偶极子馈电结构设置于所述缝隙内，且所述平面对称振子一端与所述缝隙内设置的SMA接头的内导体相连而另一端与所述地板相连。

优选地，所述上层还包括泡沫层，所述泡沫层贴附于所述太阳能电池片阵列下方。

优选地，所述泡沫层厚度为2mm。

优选地，沿所述第二方向分布的相邻两个所述太阳能电池片之间用铜箔连接。

优选地，所述下层还包括塑料薄膜，所述地板和所述偶极子馈电结构贴附于所述塑料薄膜上。

优选地，所述缝隙为“工”字形。

优选地，所述地板由金属材质制成。

优选地，所述偶极子馈电结构包括一组2×2的平面对称振子。

优选地，所述平面对称振子的末端张开以增加所述阵列太阳能电池片天线的辐射场强。

本发明提供的一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线，通过采用基于共面波导的偶极子结构对阵列太阳能电池片馈电，与常规的微带传输线需要建立复杂的功分器相比，有效地降低了阵列太阳能天线的损耗，提升了太阳能天线的工作效率，实现了良好的辐射性能。具有结构简单、灵活性高、剖面低、易集成及价格低廉的优点。

附图说明