[发明专利]太阳能电池与缝隙天线集成一体化装置

摘要

本发明公开了太阳能电池与缝隙天线集成一体化装置，包括缝隙天线、太阳能电池、金属地板、介质基板与微带线；所述金属地板位于介质基板之上，金属地板上设置缝隙天线，介质基板下方覆微带线用于为缝隙天线馈送能量，微带线与缝隙天线形成电磁耦合从而产生电磁辐射；太阳能电池位于金属地板的上方且太阳能电池不覆盖缝隙天线，缝隙天线贯穿太阳能电池和金属地板；所述金属地板作为缝隙天线和太阳能电池的共用地平面。解决在微纳卫星有限的表面积上太阳能电池与天线系统相互争夺空间资源的问题，并减少卫星体积，降低卫星重量，增大太阳能电池受光面积。

主权项

1.太阳能电池与缝隙天线集成一体化装置，其特征在于，包括缝隙天线(1)、太阳能电池(2)、金属地板(3)、介质基板(4)与微带线(5)；所述金属地板(3)位于介质基板(4)之上，金属地板(3)上设置缝隙天线(1)，介质基板(4)下方覆微带线(5)用于为缝隙天线(1)馈送能量，微带线(5)与缝隙天线(1)形成电磁耦合从而产生电磁辐射；太阳能电池(2)位于金属地板(3)的上方且太阳能电池(2)不覆盖缝隙天线(1)，缝隙天线(1)贯穿太阳能电池(2)和金属地板(3)；所述金属地板(3)作为缝隙天线(1)和太阳能电池(2)的共用地平面；所述缝隙天线(1)由多个十字缝隙单元(10)组成，构成圆极化阵列天线，每个十字缝隙单元(10)由大小相同的第一缝隙(101)、第二缝隙(102)、第三缝隙(103)和第四缝隙(104)组成，第一缝隙(101)、第二缝隙(102)、第三缝隙(103)、第四缝隙(104)的长度为L、宽度为W，长度L的取值范围为：0.4λ₀～0.5λ₀，λ₀为介质基板(4)中电磁波的波长，满足两个十字缝隙单元(10)之间的距离△L＝0.5nλ₀，n＝1,2,3,……；所述微带线(5)馈电的方式为偏离中心位置的偏馈；所述微带线(5)采用T型功率分配器和Wilkinson功率分配器相结合的方式，首先采用三个T型功率分配器产生四路等幅同相的输出信号，每路输出信号作为单个十字缝隙单元(10)对应阵元的激励源，单个十字缝隙单元(10)对应的阵元激励网络采用三个Wilkinson功率分配器产生四路幅值相等、相位依次相差90°的输出信号，每路输出信号作为对应十字缝隙单元(10)的馈源，Wilkinson功率分配器(9)的输出端口之间通过焊接隔离电阻(6)隔离；所述微带线(5)的形状为矩形或梯形；所述太阳能电池(2)上设置保护层，所述金属地板(3)采用不锈钢材料。