一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线

1.本发明涉及太阳能电池天线技术领域，特别是涉及一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线。


背景技术：

2.太阳能作为最有前途的可再生能源之一，在未来全球能源消耗中的占比将越来越大。
3.太阳能电池天线是一种太阳能电池与天线的集成，可以在不影响传统天线性能的前提下实现无线通信设备的小型化、节能化及多功能化。
4.目前，国内外对太阳能电池天线的研究主要是单极化，因此，进一步对双极化太阳能电池天线的研究，具有重要的理论意义和应用价值。


技术实现要素：

5.本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线。
6.为此，本发明提供了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板和下层介质板；
7.对于上层介质板，其上表面设置有辐射结构；
8.辐射结构，包括八片太阳能电池片；
9.上层介质板的上表面左右两边分别设置有一串太阳能电池串；
10.每串太阳能电池串，包括两对太阳能电池片；
11.两串太阳能电池串，两者均具有的相同结构为：每对太阳能电池片中的两个太阳能电池片通过间隔分布的两个连接结构相串联，并且两对太阳能电池片通过带阻滤波器相连接；
12.每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线的一端相连接；
13.两个第一直流馈线的另一端，分别与一个垂直螺旋线圈的一端相连接；
14.每个垂直螺旋线圈的另一端，分别与一个垂直分布的第二直流馈线的顶端相连接；
15.每个第二直流馈线的底端，分别通过一个第三直流馈线与一个低通滤波器相连接；
16.两个第三直流馈线和两个低通滤波器，均位于下层介质板的下表面；
17.每个第三直流馈线末端的直流端口，用于向外部输出所述太阳能电池片产生的直流电流；
18.对于上层介质板，其下表面设置有两个横向分布的水平极化偶极子和两个纵向分布的垂直极化偶极子；
19.每个水平极化偶极子的左臂分别与一个水平极化平行双线中的一条微带线的顶
端相连接，该微带线的底端与下层介质板上表面设置的地板相连接；
20.每个水平极化偶极子的右臂分别与水平极化平行双线中的另一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与水平极化第一交流馈线相连接；
21.上层介质板的上表面设置有铜结构；
22.每个垂直极化偶极子的左臂分别通过金属过孔与对应的铜结构相连接，此铜结构与垂直极化平行双线中的一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与地板相连接；
23.每个垂直极化偶极子的右臂分别通过金属过孔与对应的铜结构相连接，此铜结构与垂直极化平行双线中的另一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与垂直极化第一交流馈线相连接；
24.对于下层介质板，其上表面设置有地板；
25.下层介质板下表面右端，设置有水平极化第一交流馈线和水平极化第二交流馈线；
26.水平极化第一交流馈线的纵向中间位置，与横向分布的水平极化第二交流馈线的一端垂直相交；
27.水平极化第二交流馈线的另一端，作为水平极化sma接头安装端；
28.水平极化sma接头安装端上，安装有一个sma接头；
29.下层介质板下表面，设置有垂直极化第一交流馈线和垂直极化第二交流馈线；
30.垂直极化第一交流馈线的横向中间位置，与垂直极化第二交流馈线的一端垂直相交；
31.垂直极化第二交流馈线的另一端，作为垂直极化sma接头安装端；
32.垂直极化sma接头安装端上，安装有一个sma接头；
33.地板的上表面前后两端，分别垂直地设置有一个墙。
34.由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其设计科学，采用八片太阳能电池片作为辐射结构，实现了太阳能电池与天线的集成，在发挥传统天线性能的同时，可以用于对通信系统的供电；
35.此外，本发明提供的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，既实现了宽带性能，又实现了双极化设计，使天线结合了宽带天线和双极化天线的优点，能够在水平、垂直两个极化方向共享相同的辐射结构，节省空间、降低成本。
36.经过检验，本发明的天线两个端口阻抗匹配带宽均覆盖1.7ghz～2.7ghz，两端口隔离度大于28db，在工作频段内每个端口的增益稳定、定向辐射性能良好，可以实现绿色无线通信和清洁能源发电，在未来的无线通信系统中将具有广泛的应用前景。
37.本发明的应用，通过采用双极化天线技术，可以有效减少无线基站系统中天线的尺寸和重量，提升系统的通信容量。
附图说明
38.图1为本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线中，上层介质板及辐射结构、偶极子结构的俯视图；
39.图2为本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线中，下层介质板及馈电结构、滤波结构、墙结构的立体结构示意图；
40.图3为采用本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口1(即水平极化sma接头安装端)的相对带宽匹配图及增益曲线图；
41.图4为采用本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口1(即水平极化sma接头安装端)的2.2ghz处辐射方向图；
42.图5为采用本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口2(即垂直极化sma接头安装端)的相对带宽匹配图及增益曲线图；
43.图6为采用本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的端口2(即垂直极化sma接头安装端)的2.2ghz处辐射方向图；
44.图7为采用本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，模拟仿真得到的|s
12
|结果图；
45.图中：1、上层介质板；2、太阳能电池片；3、连接结构；
46.401、第一直流馈线；402、第二直流馈线；403、第三直流馈线；
47.5、水平极化偶极子；6、垂直极化偶极子；7、铜结构；8、金属过孔；9、带阻滤波器；10、下层介质板；
48.11、地板；12、墙；13、垂直螺旋线圈；14、低通滤波器；15、直流端口；16、水平极化平行双线；
49.1701、水平极化第一交流馈线；1702、水平极化第二交流馈线；
50.18、水平极化sma接头安装端；19、垂直极化平行双线；
51.2001、垂直极化第一交流馈线；2002、垂直极化第二交流馈线；21、垂直极化sma接头安装端。
具体实施方式
52.下面将结合本发明的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
54.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
56.参见图1至图7，本发明提供了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，该天线的两端口阻抗匹配带宽均覆盖1.7ghz～2.7ghz，该天线包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板1和下层介质板10；
57.对于上层介质板1，其上表面设置有辐射结构；
58.辐射结构，包括八片太阳能电池片2；
59.上层介质板1的上表面左右两边分别设置有一串太阳能电池串；
60.每串太阳能电池串，包括两对太阳能电池片；
61.两串太阳能电池串，两者均具有的相同结构为：每对太阳能电池片中的两个太阳能电池片2通过间隔分布的两个连接结构3相串联，并且两对太阳能电池片通过带阻滤波器9相连接，从而形成一串太阳能电池片(即太阳能电池串)；
62.每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线401的一端相连接；
63.两个第一直流馈线401的另一端，分别与一个垂直螺旋线圈13的一端(即上端)相连接；
64.每个垂直螺旋线圈13的另一端(即下端)，分别与一个垂直分布的第二直流馈线402的顶端相连接；
65.每个第二直流馈线402的底端，分别通过一个第三直流馈线403与一个低通滤波器14相连接；
66.两个第三直流馈线403和两个低通滤波器14，均位于下层介质板10的下表面；
67.每个第三直流馈线403末端的直流端口15(两个第三直流馈线403共计有两个直流端口15)，用于向外部输出所述太阳能电池片2产生的直流电流；
68.需要说明的是，在本发明中，直流端口15可以用于对该天线所属的通信系统中的其他用电设备进行供电。由于本发明的天线既发挥了传统天线的性能，又可以对外部用电设备进行供电，实现了无线通信设备的小型化、节能化和多功能化。其中，外部用电设备没有对本发明的天线发挥作用。本天线中的两个直流端口15分别相当于直流电源的正极、负极，直接当作一个直流电源与需要供电的外部设备进行连接即可。
69.对于上层介质板1，其下表面设置有两个横向分布的水平极化偶极子5和两个纵向分布(即前后方向分布)的垂直极化偶极子6；
70.每个水平极化偶极子5的左臂分别与一个水平极化平行双线16(每个水平极化平行双线包括相互间隔且垂直分布的两条微带线)中的一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与下层介质板10上表面设置的地板11相连接；
71.每个水平极化偶极子5的右臂分别与水平极化平行双线16中的另一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与水平极化第一交流馈线1701相连接；
72.上层介质板1的上表面设置有铜结构7；
73.每个垂直极化偶极子6的左臂分别通过金属过孔8与对应的铜结构7相连接，此铜结构7与垂直极化平行双线19(每个垂直极化平行双线包括相互间隔且垂直分布的两条微带线)中的一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与地板11相连接；
74.每个垂直极化偶极子6的右臂分别通过金属过孔8与对应的铜结构7相连接，此铜结构7与垂直极化平行双线19中的另一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与垂直极
化第一交流馈线2001相连接；
75.对于下层介质板10，其上表面设置有地板11；
76.下层介质板10下表面右端，设置有水平极化第一交流馈线1701和水平极化第二交流馈线1702；
77.水平极化第一交流馈线1701的纵向中间位置，与横向分布的水平极化第二交流馈线1702的一端垂直相交；
78.水平极化第二交流馈线1702的另一端，作为水平极化sma接头安装端18；
79.水平极化sma接头安装端18上，安装有一个sma接头；
80.下层介质板10下表面，设置有垂直极化第一交流馈线2001和垂直极化第二交流馈线2002；
81.垂直极化第一交流馈线2001的横向中间位置，与垂直极化第二交流馈线2002的一端垂直相交；
82.垂直极化第二交流馈线2002的另一端，作为垂直极化sma接头安装端21；
83.垂直极化sma接头安装端21上，安装有一个sma接头；
84.地板11的上表面前后两端，分别垂直地设置有一个墙12。
85.在本发明中，具体实现上，水平极化偶极子5的左臂和右臂的形状均为t形。
86.在本发明中，具体实现上，上层介质板1的厚度为0.6毫米，下层介质板10的厚度为0.6毫米；上层介质板1和下层介质板10之间的垂直间距为27.035毫米。需要说明的是，这些数值是经过多次仿真、综合优化之后获得的，每个介质板的厚度和两个介质板之间的垂直间距的改变都会对天线性能产生影响，经过综合优化后确定了最终的数值。
87.在本发明中，具体实现上，每串太阳能电池串中的四个太阳能电池片2相互平行；
88.在本发明中，具体实现上，每片太阳能电池片2的尺寸为：长度40.8毫米
×
宽度20.8毫米；
89.连接结构3的尺寸为：长度2.2毫米
×
宽度2毫米。这些尺寸是经过多次仿真、优化后获得。
90.在本发明中，具体实现上，左右分布的两个太阳能电池串之间的横向间隔距离为8毫米。
91.在本发明中，具体实现上，上层介质板1的形状为矩形，下层介质板10的形状为带有缺口的矩形。
92.在本发明中，具体实现上，第一直流馈线401、垂直螺旋线圈13、第二直流馈线402、第三直流馈线403与低通滤波器14，一起组成直流路径；
93.直流路径，用于传输直流电流并抑制流入直流端口15的交流电流。
94.需要说明的是，对于本发明，在天线结构中，直流路径的作用是传输直流电流并抑制流入直流端口的交流电流，使得在直流端口可以有效地收集到太阳能电池片由光电效应产生的直流电流。
95.需要说明的是，本发明中两个极化均采用偶极子和平行双线的馈电结构。对于本发明，主辐射结构由8片太阳能电池片构成，其中左、右两边每两片太阳能电池片通过两个连接结构串联形成槽结构，然后各自通过一个带阻滤波器与下边两片太阳能电池片连接在一起组成一串。
96.本发明利用太阳能电池片作为辐射结构，在实现宽带性能的同时实现了双极化的设计，并且两个极化共用口面，实现了结构紧凑、成本降低的双极化太阳能电池天线。
97.在本发明中，具体实现上，上层介质板和下层介质板的材质都是fr4，在本专利中的具体作用是承载天线的各部分结构，因为介质板具有一定的厚度和硬度，因此可用来承载天线的各部分结构。
98.在本发明中，具体实现上，太阳能电池片2的材质是太阳能电池；
99.连接结构3、水平极化偶极子5、垂直极化偶极子6、铜结构7、金属过孔8、带阻滤波器9、地板11、墙12、水平极化平行双线16、水平极化第一交流馈线1701、水平极化第二交流馈线1702、垂直极化平行双线19、垂直极化第一交流馈线2001以及垂直极化第二交流馈线2002的材质都是铜；
100.下层介质板10的材质是fr4。
101.在本发明中，具体实现上，直流端口15、水平极化sma接头安装端18、垂直极化sma接头安装端21均为位置名称；
102.其中，直流端口15，表示此处为直流的接出端，可与外部用电设备相连接；
103.水平极化sma接头安装端18，表示此处安装有水平极化sma接头；
104.垂直极化sma接头安装端21，表示此处安装有垂直极化sma接头。
105.需要说明的是，在本发明中，太阳能电池片2、连接结构3、铜结构7以及带阻滤波器9均位于上层介质板的上表面，太阳能电池片2通过连接结构3和带阻滤波器9连接为一串；
106.其中，带阻滤波器9的作用是阻隔交流电流；水平极化偶极子5、水平极化平行双线16、水平极化第一交流馈线1701和水平极化第二交流馈线1702组成了天线水平极化方向的馈电结构，能量从水平极化第二交流馈线1702末端的水平极化sma接头安装端18馈入，经过水平极化第二交流馈线1702、水平极化第一交流馈线1701和水平极化平行双线16传输到水平极化偶极子5上，然后通过水平极化偶极子5激励上方的辐射结构；
107.垂直极化偶极子6、铜结构7、金属过孔8、垂直极化平行双线19、垂直极化第一交流馈线2001和垂直极化第二交流馈线2002组成了天线垂直极化方向的馈电结构，能量从垂直极化第二交流馈线2002末端的垂直极化sma接头安装端21馈入，经过垂直极化第二交流馈线2002、垂直极化第一交流馈线2001和垂直极化平行双线19传输到垂直极化偶极子6上，然后通过垂直极化偶极子6激励上方的辐射结构，其中，金属过孔8和铜结构7的作用是连接垂直极化平行双线19和垂直极化偶极子6；墙垂直于地板，作为寄生结构，对天线的端口2(即指的是垂直极化sma接头安装端21)的阻抗匹配有改善作用。
108.在本发明中，关于直流路径，第一直流馈线、垂直螺旋线圈、第二直流馈线、第三直流馈线和低通滤波器的材质都是铜。
109.其中，第一直流馈线位于上层介质板上表面，垂直螺旋线圈和第二直流馈线都垂直于下层介质板，第三直流馈线和低通滤波器都位于下层介质板下表面；太阳能电池片上由于光电效应产生的直流电流依次经过直流路径中的第一直流馈线、垂直螺旋线圈、第二直流馈线、第三直流馈线和低通滤波器，最终到达直流端口。能够起到这些作用的原因是：太阳能电池片上产生直流电流的同时，还会产生交流电流，直流路径中的垂直螺旋线圈和低通滤波器都对交流电流有抑制作用，因此直流端口处可以收集到直流电流。
110.在本发明中，具体实现上，连接结构3是矩形的铜箔，作用是串联两片太阳能电池
片。铜结构7是矩形的铜箔，作用是用于连接垂直极化平行双线和垂直极化偶极子。
111.在本发明中，具体实现上，墙12的材质是铜，在实际加工方法中，墙12是覆在介质板表面的铜箔。其中位于地板11上表面后端的墙12的形状是矩形，位于前端的墙12的形状是底部有缺口的矩形。墙12的作用是作为天线的寄生结构，对天线端口2的阻抗匹配起到改善作用。
112.需要说明的是，墙12垂直安装在下层介质板10上面，在实际加工方法中，墙是通过印刷电路板技术印刷在一个垂直介质板表面，然后垂直介质板下方具有凸块，对应插入到下层介质板10上预留的插槽中。
113.在本发明中，具体实现上，垂直螺旋线圈13的材质是铜，是垂直分布的螺旋状结构。垂直螺旋线圈13的作用是相当于电感，对交流电流有阻碍作用。在实际加工方法中，垂直螺旋线圈13通过印刷电路板技术印刷在一个垂直介质板的两侧，该垂直介质板上方具有两个凸块，对应插入到上层介质板1上预留的插槽中，该垂直介质板下方具有一个凸块，对应插入到下层介质板10上预留的插槽中。
114.在本发明中，具体实现上，两串太阳能电池串是通过胶(聚烯烃)粘在上层介质板1上面，这是太阳能电池片安装的现有工艺，作用是将太阳能电池片固定在介质板上。
115.参见图3、图4、图5、图6和图7，见图3、图4、图5、图6和图7展示了采用本发明所述设计方法与尺寸的太阳能电池天线的各项性能。
116.从图3、图4可知，经过检验，采用本发明设计的双极化太阳能电池天线，端口1(即指的是水平极化sma接头安装端18)的阻抗匹配带宽覆盖1.7ghz～2.7ghz，在工作频段内增益稳定，增益峰值为8.68dbi，增益波动范围在2.1dbi以内，辐射方向图在工作频段内具有较好的稳定性，交叉极化水平小于-15db，背瓣较小。
117.从图5、图6可知，经过检验，采用本发明设计的双极化太阳能电池天线，端口2(即指的是垂直极化sma接头安装端21)的阻抗匹配带宽覆盖1.7ghz～2.7ghz，在工作频段内增益稳定，增益峰值为9.21dbi，增益波动范围在1.7dbi以内，辐射方向图在工作频段内具有较好的稳定性，交叉极化水平小于-15db，背瓣较小。
118.从图7可知，经过检验，采用本发明设计的双极化太阳能电池天线，端口1和端口2之间的隔离度大于28db。
119.与现有技术相比较，本发明提供的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，具有如下有益效果：
120.1、本发明首次提出一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，该天线采用8片太阳能电池片作为辐射结构，实现了太阳能电池与天线的集成，使得天线既发挥了传统天线的性能，又可以利用直流端口收集的直流电流对通信系统进行供电；
121.2、对于本发明，在实现宽带性能的同时，又实现了双极化设计，使天线兼具宽带天线和双极化天线的优点，扩展系统通信容量、有效缓解多径衰落问题；并且本发明中水平、垂直两个极化方向共享相同的辐射结构，能够节省空间并降低成本。
122.3、本发明的天线两个端口阻抗匹配带宽均覆盖1.7ghz～2.7ghz，在工作频段内增益均较稳定，辐射方向图均具有较好的稳定性，并且两端口隔离度大于28db，实现了绿色无线通信和清洁能源发电，在未来的无线通信系统中将具有广泛的应用前景。
123.综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种基于共享口面的双极化太阳能
电池天线，其设计科学，采用八片太阳能电池片作为辐射结构，实现了太阳能电池与天线的集成，在发挥传统天线性能的同时，可以用于对通信系统的供电；
124.此外，本发明提供的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，既实现了宽带性能，又实现了双极化设计，使天线结合了宽带天线和双极化天线的优点，能够在水平、垂直两个极化方向共享相同的辐射结构，节省空间、降低成本。
125.经过检验，本发明的天线两个端口阻抗匹配带宽均覆盖1.7ghz～2.7ghz，两端口隔离度大于28db，在工作频段内每个端口的增益稳定、定向辐射性能良好，可以实现绿色无线通信和清洁能源发电，在未来的无线通信系统中将具有广泛的应用前景。
126.本发明的应用，通过采用双极化天线技术，可以有效减少无线基站系统中天线的尺寸和重量，提升系统的通信容量。
127.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板(1)和下层介质板(10)；对于上层介质板(1)，其上表面设置有辐射结构；辐射结构，包括八片太阳能电池片(2)；上层介质板(1)的上表面左右两边分别设置有一串太阳能电池串；每串太阳能电池串，包括两对太阳能电池片；两串太阳能电池串，两者均具有的相同结构为：每对太阳能电池片中的两个太阳能电池片(2)通过间隔分布的两个连接结构(3)相串联，并且两对太阳能电池片通过带阻滤波器(9)相连接；每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线(401)的一端相连接；两个第一直流馈线(401)的另一端，分别与一个垂直螺旋线圈(13)的一端相连接；每个垂直螺旋线圈(13)的另一端，分别与一个垂直分布的第二直流馈线(402)的顶端相连接；每个第二直流馈线(402)的底端，分别通过一个第三直流馈线(403)与一个低通滤波器(14)相连接；两个第三直流馈线(403)和两个低通滤波器(14)，均位于下层介质板(10)的下表面；每个第三直流馈线(403)末端的直流端口(15)，用于向外部输出所述太阳能电池片(2)产生的直流电流；对于上层介质板(1)，其下表面设置有两个横向分布的水平极化偶极子(5)和两个纵向分布的垂直极化偶极子(6)；每个水平极化偶极子(5)的左臂分别与一个水平极化平行双线(16)中的一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与下层介质板(10)上表面设置的地板(11)相连接；每个水平极化偶极子(5)的右臂分别与水平极化平行双线(16)中的另一条微带线的顶端相连接，该微带线的底端与水平极化第一交流馈线(1701)相连接；上层介质板(1)的上表面设置有铜结构(7)；每个垂直极化偶极子(6)的左臂分别通过金属过孔(8)与对应的铜结构(7)相连接，此铜结构(7)与垂直极化平行双线(19)中的一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与地板(11)相连接；每个垂直极化偶极子(6)的右臂分别通过金属过孔(8)与对应的铜结构(7)相连接，此铜结构(7)与垂直极化平行双线(19)中的另一条微带线的顶端相连接，此微带线的底端与垂直极化第一交流馈线(2001)相连接；对于下层介质板(10)，其上表面设置有地板(11)；下层介质板(10)下表面右端，设置有水平极化第一交流馈线(1701)和水平极化第二交流馈线(1702)；水平极化第一交流馈线(1701)的纵向中间位置，与横向分布的水平极化第二交流馈线(1702)的一端垂直相交；水平极化第二交流馈线(1702)的另一端，作为水平极化sma接头安装端(18)；水平极化sma接头安装端(18)上，安装有一个sma接头；下层介质板(10)下表面，设置有垂直极化第一交流馈线(2001)和垂直极化第二交流馈
线(2002)；垂直极化第一交流馈线(2001)的横向中间位置，与垂直极化第二交流馈线(2002)的一端垂直相交；垂直极化第二交流馈线(2002)的另一端，作为垂直极化sma接头安装端(21)；垂直极化sma接头安装端(21)上，安装有一个sma接头；地板(11)的上表面前后两端，分别垂直地设置有一个墙(12)。2.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，上层介质板(1)的厚度为0.6毫米，下层介质板(10)的厚度为0.6毫米；上层介质板(1)和下层介质板(10)之间的垂直间距为27.035毫米。3.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，每串太阳能电池串中的四个太阳能电池片(2)相互平行。4.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，每片太阳能电池片(2)的尺寸为：长度40.8毫米
×
宽度20.8毫米；连接结构(3)的尺寸为：长度2.2毫米
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宽度2毫米。5.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，两个太阳能电池串之间的横向间隔距离为8毫米。6.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，上层介质板(1)的形状为矩形，下层介质板(10)的形状为带有缺口的矩形。7.如权利要求1所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，水平极化偶极子(5)的左臂和右臂的形状均为t形。8.如权利要求1至7中任一项所述的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，其特征在于，第一直流馈线(401)、垂直螺旋线圈(13)、第二直流馈线(402)、第三直流馈线(403)与低通滤波器(14)，一起组成直流路径；直流路径，用于传输直流电流并抑制流入直流端口(15)的交流电流。

技术总结
本发明公开了一种基于共享口面的双极化太阳能电池天线，包括相互平行且上下间隔分布的上层介质板和下层介质板；对于上层介质板，其上表面设置有辐射结构；辐射结构，包括两串太阳能电池串；每串太阳能电池串的前后两端，分别与第一直流馈线的一端相连接；第一直流馈线、垂直螺旋线圈、第二直流馈线、第三直流馈线与低通滤波器组成直流路径；两个极化均采用偶极子和平行双线作为馈电结构；偶极子位于上层介质板下表面。本发明公开的基于共享口面的双极化太阳能电池天线，利用太阳能电池片作为辐射结构，在实现宽带性能的同时实现了双极化的设计，并且两个极化共用口面，实现了结构紧凑、成本降低的双极化太阳能电池天线。成本降低的双极化太阳能电池天线。成本降低的双极化太阳能电池天线。


技术研发人员：安文星 龚田 罗宇 马凯学
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/7/5