一种基于中层引向器的宽带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中层引向器的宽带太阳能电池天线，包括相互平行的上层介质板、中层介质板和下层介质板，三者为从上往下间隔分布；上层介质板上表面设置有辐射结构；辐射结构包括两串相互并联的太阳能电池串；两串太阳能电池串的前后两端分别与一个汇流带相连接；每个汇流带分别与一个垂直分布的第一直流馈线顶端相连接；每个直流馈线底端分别通过第二直流馈线与直流滤波结构相连接；第二直流馈线和直流滤波结构位于下层介质板下表面；中层介质板上表面设置有引向器结构；下层介质板下表面设置有交流馈线；交流馈线上安装有SMA接头。本发明专利技术通过加入引向器显著提高了天线的前后比，同时实现了太阳能电池与天线的集成一体化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线


[0001]本专利技术涉及太阳能电池天线
，特别是涉及一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线。

技术介绍

[0002]目前，在全球能源消耗中，化石能源仍是比重较大，其对环境产生的影响也日益严重。
[0003]太阳能作为一种绿色环保能源，是未来取代化石能源的主要能源之一。因此，将太阳能电池与天线相结合的研究具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线。
[0005]为此，本专利技术提供了一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线，包括相互平行的上层介质板、中层介质板和下层介质板；
[0006]上层介质板、中层介质板和下层介质板，三者为从上往下依次间隔分布；
[0007]对于上层介质板，其上表面设置有辐射结构；
[0008]辐射结构，包括两串相互并联的太阳能电池串；
[0009]每串太阳能电池串由多片太阳能电池片叠瓦组成；
[0010]两串太阳能电池串的前后两端，分别与一个汇流带的左右两端相连接；
[0011]每个汇流带的底面中部，分别与一个垂直分布的第一直流馈线的顶端相连接；
[0012]每个第一直流馈线的底端，分别通过一个第二直流馈线与一个直流滤波结构相连接；
[0013]第二直流馈线和直流滤波结构，位于下层介质板的下表面；
[0014]每个直流滤波结构纵向分布在下层介质板的下表面，并且其中部位置与相邻的第二直流馈线的中段部分垂直相交；
[0015]两串太阳能电池串，用于通过汇流带并联而作为天线的辐射结构，并且经直流滤波结构后输出直流电流；
[0016]直流滤波结构，其具有直流端口，用于向外部输出所述太阳能电池串产生的直流电流；
[0017]对于中层介质板，其上表面设置有引向器结构；
[0018]引向器结构，包括四个第一引向器金属块，以及一个第二引向器金属块；
[0019]四个第一引向器金属块，为旋转对称分布；
[0020]四个第一引向器金属块相对的一角，分别具有一个阶梯形开放槽；
[0021]位于左侧的两个第一引向器金属块与位于右侧的两个第一引向器金属块之间，具有纵向分布的第一间隙；
[0022]位于前侧的两个第一引向器金属块与位于后侧的两个第一引向器金属块之间，具有横向分布的第二间隙；
[0023]中层介质板的上表面，在第一间隙的横向中间位置相对应的位置，设置有纵向分布的第二引向器金属块；
[0024]对于下层介质板，其下表面右端，设置有第一交流馈线和第二交流馈线；
[0025]第一交流馈线的纵向中间位置，与第二交流馈线的一端垂直相交；
[0026]第二交流馈线的另一端，为SMA接头安装端；
[0027]SMA接头安装端上，安装有一个SMA接头；
[0028]SMA接头，用于为天线提供激励；
[0029]对于上层介质板，其上表面左右两端，分别设置有一个水平且纵向分布的水平墙；
[0030]对于下层介质板，其上表面左右两端在两个水平墙的正下方，分别垂直地设置有一个纵向分布的垂直墙；
[0031]每个垂直墙，与其正上方的水平墙相连接；
[0032]下层介质板上表面的地板具有两个相同的阶梯形槽。
[0033]优选地，关于垂直墙与其上方的水平墙的连接结构，具体如下：
[0034]每个水平墙的外侧，分别设置有三个垂直墙连接开口槽；
[0035]每个垂直墙的顶部，在与三个垂直墙连接开口槽相对应的位置，分别设置有一个连接凸块；
[0036]连接凸块，对应插接到垂直墙连接开口槽中。
[0037]优选地，汇流带的形状为U形。
[0038]优选地，下层介质板的厚度，大于上层介质板的厚度，且小于中层介质板的厚度。
[0039]优选地，上层介质板的厚度为0.4毫米，中层介质板的厚度为0.8毫米，下层介质板的厚度为0.762毫米。
[0040]优选地，上层介质板和中层介质板之间的垂直间距，大于中层介质板和下层介质板之间的垂直间距。
[0041]优选地，上层介质板和中层介质板之间的垂直间距为4.9毫米，中层介质板和下层介质板之间的垂直间距为2.7825毫米。
[0042]优选地，两串太阳能电池串相互平行；
[0043]两串太阳能电池串之间的横向间隔距离为2.5毫米；
[0044]每串太阳能电池串的尺寸为：长度79.75毫米
×
宽度40.8毫米。
[0045]优选地，上层介质板、中层介质板和下层介质板的形状，均为矩形；
[0046]上层介质板，在其四角位置以及在每个汇流带左右两边的位置，分别设置有一个安装过孔；
[0047]下层介质板，在与上层介质板的每个安装过孔相对应的位置，分别设置一个安装过孔；
[0048]中层介质板，位于上层介质板的中部正下方；
[0049]中层介质板，其四角位置分别设置有一个安装过孔；
[0050]中层介质板上的四个安装过孔，与上层介质板在每个汇流带左右两边设置的四个安装过孔，为上下正对应设置。
[0051]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中层引向器的宽带太阳能电池天线，其结构设计科学，通过将多片太阳能电池片叠瓦形成电池串、然后将电池串相并联作为辐射结构，以及通过在上、下层介质板中间放置引向器，显著提高了天线的前后比，能够实现太阳能电池与天线的集成一体化，既可用于无线通信，又可同时用于光伏发电，具有重大的实践意义。
[0052]对于本专利技术，通过将太阳能电池与天线集成一体化，相比于传统的独立太阳能供电系统与独立的通信系统，显著减小了占用空间，实现了天线小型化，可以同时进行无线通信和光伏发电；同时，由于在天线结构中加入引向器，显著提高了天线的前后比，使天线具有良好的辐射方向图。
[0053]经过检验，本专利技术的天线的工作频段覆盖1.7GHz～2.7GHz，且在工作频段内增益稳定、辐射性能稳定，实现了绿色无线通信，可应用于无线通信系统。
附图说明
[0054]图1为本专利技术提供的一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线中，上层介质板及辐射结构、寄生结构的俯视图；
[0055]图2为本专利技术提供的一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线中，中层介质板及引向器结构的俯视图；
[0056]图3为本专利技术提供的一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线中，下层介质板及馈电结构、寄生结构、直流滤波结构的立体结构示意图；
[0057]图4为采用本专利技术提供的一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线，模拟仿真得到的相对带宽匹配图及增益曲线图；
[0058]图5为采用本专利技术提供的一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线，模拟仿真得到的辐射效率曲线图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于中层引向器的宽带太阳能电池天线，其特征在于，包括相互平行的上层介质板(1)、中层介质板(6)和下层介质板(8)；上层介质板(1)、中层介质板(6)和下层介质板(8)，三者为从上往下依次间隔分布；对于上层介质板(1)，其上表面设置有辐射结构；辐射结构，包括两串相互并联的太阳能电池串(2)；每串太阳能电池串由多片太阳能电池片叠瓦组成；两串太阳能电池串(2)的前后两端，分别与一个汇流带(3)的左右两端相连接；每个汇流带(3)的底面中部，分别与一个垂直分布的第一直流馈线(1201)的顶端相连接；每个第一直流馈线(1201)的底端，分别通过一个第二直流馈线(1202)与一个直流滤波结构(13)相连接；第二直流馈线(1202)和直流滤波结构(13)，位于下层介质板(8)的下表面；每个直流滤波结构(13)纵向分布在下层介质板(8)的下表面，并且其中部位置与相邻的第二直流馈线(1202)的中段部分垂直相交；两串太阳能电池串(2)，用于通过汇流带(3)并联而作为天线的辐射结构，并且经直流滤波结构(13)后输出直流电流；直流滤波结构(13)，其具有直流端口，用于向外部输出所述太阳能电池串(2)产生的直流电流；对于中层介质板(6)，其上表面设置有引向器结构(7)；引向器结构(7)，包括四个第一引向器金属块(71)，以及一个第二引向器金属块(72)；四个第一引向器金属块(71)，为旋转对称分布；四个第一引向器金属块(71)相对的一角，分别具有一个阶梯形开放槽(710)；位于左侧的两个第一引向器金属块(71)与位于右侧的两个第一引向器金属块(71)之间，具有纵向分布的第一间隙(711)；位于前侧的两个第一引向器金属块(71)与位于后侧的两个第一引向器金属块(71)之间，具有横向分布的第二间隙(712)；中层介质板(6)的上表面，在第一间隙(711)的横向中间位置相对应的位置，设置有纵向分布的第二引向器金属块(72)；对于下层介质板(8)，其下表面右端，设置有第一交流馈线(1101)和第二交流馈线(1102)；第一交流馈线(1101)的纵向中间位置，与第二交流馈线(1102)的一端垂直相交；第二交流馈线(1102)的另一端，为SMA接头安装端(14)；SMA接头安装端(14)上，安装有一个SMA接头；SMA接头，用于为天线提供激励；对于上层介质板(1)，其上表面左右两端，分别设置有一个水平且纵向分布的水平墙(4)；对于下层介质板(8)，其上表面左右两端在两个水平墙(4)的正下方，分别垂直地设置有一个纵向分布的垂直墙(10)；每...

【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：