【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于天线，涉及一种基于脉络仿生结构的光伏天线。
技术介绍
1、如图1所示，为柔性钙钛矿太阳能电池的结构图，柔性钙钛矿太阳能电池的光电转换效率高，柔性钙钛矿太阳能电池自身具有灵活、可弯折的特性，极大扩展钙钛矿太阳能电池的应用范围，是钙钛矿太阳能电池未来产业化应用的一个重要方向。
2、对于卫星通信和卫星自身能源供给，天线和光伏电池是必要的设备。但卫星平台空间宝贵，搭载能力有限，而天线和光伏电池需要占据较大的空间来满足天线增益或电池发电量方面的需求。如今，卫星功能不断丰富，集成度越来越高，传统技术中天线和光伏电池分置的方式已经逐渐被淘汰。
3、目前，在学术界和工程届已经开展了光伏天线集成方面的研究和实践，原本属于电子通信领域的射频天线和新能源领域的光伏电池融合到了同一个器件中，具体可归纳为三个主要技术途径，一是光伏电池与天线的堆砌式结合，二是光伏电池作为天线的地板等背面结构，三是光伏电池作为天线的辐射体等正面结构。
4、对于途径一，文献《integration of circularly polarized microstrip slotarray antenna with amorphous silicon solar cells》(ieee antennas and wirelesspropagation letters,2020,19(12))中设计了一种十字缝隙型圆极化微带天线，非晶硅光伏电池被安置于相邻缝隙之间，两种器件相互独立，融合层次低。对于途径二，文献《optical tr
5、当前，微波天线与光伏电池之间往往只是形式上的结合，造成的后果可能是性能缺陷或性能提升遇到瓶颈。值得注意的是，当前技术中的天线结构大多只会削弱电池性能，而电池性能的改善主要立足于减少天线结构对电池结构的不良影响(例如光照遮挡)。因此光伏电池性能最优是天线对电池完全无遮挡的情形，此时将充分展现电池的固有性能，但电池性能的进一步突破在当前的技术中已经很难实现。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于如何提高光伏天线的光伏效能以及辐射性能。
2、本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
3、基于脉络仿生结构的光伏天线，包括：柔性钙钛矿电池(10)、脉络仿生结构阵列，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层，所述的脉络仿生结构阵列作为天线的辐射层加载在柔性钙钛矿电池(10)的上表面，脉络仿生结构阵列又作为柔性钙钛矿电池(10)的吸收增强层；还包括：天线地板(12)、同轴馈电结构(13)，所述的天线地板(12)设置在柔性钙钛矿电池(10)的下表面，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层夹在天线地板(12)和脉络仿生结构阵列之间，所述的天线地板(12)与介质层上开设有通孔，所述的同轴馈电结构(13)穿过通孔与脉络仿生结构阵列连接，用于给脉络仿生结构阵列馈电。
4、所述的脉络仿生结构阵列是由多个脉络仿生结构(11)构成的阵列，所述的脉络仿生结构(11)包括：n条横向s形脉络仿生结构微带线以及n条纵向s形脉络仿生结构微带线，构成n×n的方形阵列；每条s形脉络仿生结构微带线均采用n个s形脉络仿生结构首尾水平连接而成；所述的s形脉络仿生结构由半径为r的圆形微带线的上半圆相对下半圆向右平移两倍半径r形成；横向s形脉络仿生结构微带线中的n2个s形脉络仿生结构的中心点对应与纵向s形脉络仿生结构微带线中的n2个s形脉络仿生结构的中心点重合，其中n为大于等于2的整数。
5、所述的脉络仿生结构阵列采用奇数阵列或偶数阵列。
6、所述的脉络仿生结构阵列采用均匀阵列或非均匀阵。
7、所述的给脉络仿生结构阵列馈电采用中心馈电或偏心馈电方式。
8、所述的圆形微带线的半径r及宽度w的尺寸均为亚波长尺寸。
9、本专利技术的优点在于：
10、本专利技术的光伏天线将柔性钙钛矿电池作为光伏天线的介质层，脉络仿生结构阵列作为天线的辐射层加载在柔性钙钛矿电池的上表面脉络仿生结构阵列以蜻蜓翅膀结构作为仿生原型，具备良好的天线辐射能力，脉络仿生结构阵列又作为柔性钙钛矿电池的吸收增强层，提升了柔性钙钛矿电池的光伏效能；本专利技术利用天线来增强电池光伏效能，这与目前大多数集成结构中天线只会给电池带来不利影响显著不同，有效拓宽了当前光伏天线集成过程中综合效能提升的思路。
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1.基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，包括：柔性钙钛矿电池(10)、脉络仿生结构阵列，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层，所述的脉络仿生结构阵列作为天线的辐射层加载在柔性钙钛矿电池(10)的上表面，脉络仿生结构阵列又作为柔性钙钛矿电池(10)的吸收增强层。
2.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，还包括：天线地板(12)、同轴馈电结构(13)，所述的天线地板(12)设置在柔性钙钛矿电池(10)的下表面，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层夹在天线地板(12)和脉络仿生结构阵列之间，所述的天线地板(12)与介质层上开设有通孔，所述的同轴馈电结构(13)穿过通孔与脉络仿生结构阵列连接，用于给脉络仿生结构阵列馈电。
3.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的脉络仿生结构阵列是由多个脉络仿生结构(11)构成的阵列，所述的脉络仿生结构(11)包括：n条横向S形脉络仿生结构微带线以及n条纵向S形脉络仿生结构微带线，构成n×n的方形阵列；每条S形脉络仿生结构微带线均采用n个S形脉络仿生结
4.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的脉络仿生结构阵列采用奇数阵列或偶数阵列。
5.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的脉络仿生结构阵列采用均匀阵列或非均匀阵。
6.根据权利要求2所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的给脉络仿生结构阵列馈电采用中心馈电或偏心馈电方式。
7.根据权利要求3所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的圆形微带线的半径R及宽度W的尺寸均为亚波长尺寸。
...【技术特征摘要】
1.基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，包括：柔性钙钛矿电池(10)、脉络仿生结构阵列，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层，所述的脉络仿生结构阵列作为天线的辐射层加载在柔性钙钛矿电池(10)的上表面，脉络仿生结构阵列又作为柔性钙钛矿电池(10)的吸收增强层。
2.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，还包括：天线地板(12)、同轴馈电结构(13)，所述的天线地板(12)设置在柔性钙钛矿电池(10)的下表面，所述的柔性钙钛矿电池(10)作为光伏天线的介质层夹在天线地板(12)和脉络仿生结构阵列之间，所述的天线地板(12)与介质层上开设有通孔，所述的同轴馈电结构(13)穿过通孔与脉络仿生结构阵列连接，用于给脉络仿生结构阵列馈电。
3.根据权利要求1所述的基于脉络仿生结构的光伏天线，其特征在于，所述的脉络仿生结构阵列是由多个脉络仿生结构(11)构成的阵列，所述的脉络仿生结构(11)包括：n条横向s形脉络仿生结构微带线...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗彦彬，汪伟，张霞，颜鑫，陈谦，赵磊，郑雨阳，黄晓丽，李祥菊，孟儒，郑治，陈明，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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