[发明专利]基于透明导电薄膜的太阳能电池圆极化卫通透明天线

说明书

本发明提供一种基于透明导电薄膜的太阳能电池圆极化卫通透明天线，该天线自上而下包括：上层微带辐射贴片、上层介质基板、空气层、微带线馈电网络和下层微带辐射贴片、下层介质基板、地面反射贴片以及太阳能电池；上下层微带辐射贴片都由四个相同尺寸的方形贴片组成阵列且上下层贴片的中心位置相同；上层介质基板上的辐射贴片尺寸略大于下层介质基板对应位置的辐射贴片；下层介质基板上的馈电网络，通过设计可以实现圆极化。该天线使用叠层结构每层四个辐射贴片，下层四个贴片通过馈电网络实现双馈点侧馈，并对上层贴片进行耦合馈电形成双频圆极化特性，天线整体结构较简单，便于制作，具有透光性能可以和太阳能电池集成起来。

技术领域

本发明涉及无线通信与绿色能源领域，是一种基于透明导电薄膜的太阳能电池圆极化卫通透明天线。

背景技术

新能源飞速发展，开始应用在我们生活中的各个方面，光伏太阳能作为新能源的重要代表，是一种取之不尽、用之不竭的无污染绿色能源。天线作为信号的收发装置在无线通信系统中是必不可少的，其性能和外观结构对整个通信系统有着十分重要的影响。将太阳能电池和天线集成在一起是一种经济有效的手段，能够极大的增加天线利用的空间和口径，同时还可以对天线进行一定程度的保护。然而，目前存在的很多天线采用不透光的铜作为辐射贴片、馈电网络以及接地面，使得天线不能同太阳能电池结合，无法有效利用电池的口径。

当然，也有技术公开了透明天线，如专利号CN201510955346.1公开的一种光透明天线，结构包括：第一层、第二层和第三层依次相接的三层结构，其中，第一层是天线辐射体层，第二层是具有透明特性的介质层，第三层是天线地层，所述天线辐射体层由铟锡氧化物ITO薄膜作为辐射贴片，所述天线地层采用的是开槽类型的频率选择表面。由于该方案中的光透明天线的频率选择表面为开槽类型的频率选择表面，从其频率特性上属于带通型频率选择表面，通带内会对入射的电磁波进行反射，通带外表现出透射特性，而利用该种频率选择表面的频率选择特性，使得光透明天线工作在频率选择表面的通带时表现出定向特性。但是该透明天线结构无法实现整个天线阵列的圆极化。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于透明导电薄膜的太阳能电池圆极化卫通透明天线，其具有叠层结构，有较好透光性，可用于移动通信、边防、雷达探测等领域。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于透明导电薄膜的太阳能电池圆极化卫通透明天线，自上而下包括：上层微带辐射贴片、上层介质基板、空气层、微带线馈电网络和下层微带辐射贴片、下层介质基板、地面反射贴片、太阳能电池；其中，

所述上层微带辐射贴片、下层微带辐射贴片为方形且由四部分组成天线阵列，所述上层微带辐射贴片、下层微带辐射贴片的位置分别对应；

所述上层介质基板与所述下层介质基板面积相同、材料一致；

所述空气层将上层介质与下层介质分开；

所述地面反射贴片尺寸与介质基板相同。

作为优选，还包括SMA接头，所述SMA接头的探针与所述微带线馈电网络连接，所述微带线馈电网络与所述地面反射贴片通过所述SMA接头相连馈电。

作为优选，所述上层介质基板与所述下层介质基板的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、透明玻璃中的一个。

作为优选，所述微带辐射贴片、所述微带线馈电网络、所述地面反射贴片均为透明导电薄膜。

作为优选，所述透明导电薄膜为铟锡氧化物薄膜、透明金属网格薄膜、石墨烯薄膜中的一个或多个。

作为优选，所述微带辐射贴片、所述馈电网络、所述地面反射贴片的透明导电薄膜原材料透明度大于70％，方阻小于10Ω/sq。

作为优选，所述太阳能电池为单晶硅或多晶硅。