CN111541034B - 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线 - Google Patents

采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线 Download PDF

Info

Publication number
CN111541034B
CN111541034B CN202010489927.1A CN202010489927A CN111541034B CN 111541034 B CN111541034 B CN 111541034B CN 202010489927 A CN202010489927 A CN 202010489927A CN 111541034 B CN111541034 B CN 111541034B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solar cell
antenna
gps
excitation
cell antenna
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010489927.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111541034A (zh
Inventor
呼文韬
安文星
李钏
马凯学
彭磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cetc Blue Sky Technology Co ltd
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
CETC 18 Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University, CETC 18 Research Institute filed Critical Tianjin University
Priority to CN202010489927.1A priority Critical patent/CN111541034B/zh
Publication of CN111541034A publication Critical patent/CN111541034A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111541034B publication Critical patent/CN111541034B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/50—Structural association of antennas with earthing switches, lead-in devices or lightning protectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/44—Details of, or arrangements associated with, antennas using equipment having another main function to serve additionally as an antenna, e.g. means for giving an antenna an aesthetic aspect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q23/00—Antennas with active circuits or circuit elements integrated within them or attached to them

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

本发明公开了一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，属于太阳能电池天线技术领域，包括：介质板、辐射主体与馈电结构；其特征在于，辐射主体与馈电结构位于介质板的两侧，所述辐射主体由5串太阳能电池串组成，采用缝隙模式进行激励，所述5串太阳能电池串并行排列构成四个“H”型的激励缝隙，激励馈线采用一分四的功分网络对激励缝隙进行同时馈电，并且低通滤波器与该馈线共面。本发明利用5串太阳能电池串之间的4个缝隙进行激励设计实现高增益的辐射性能，同时降低天线的剖面高度，简化天线的结构设计。这种GPS太阳能电池天线能实现对增益要求高的器件进行通信的目的，适用于高增益的应用环境要求。

Description

采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线
技术领域
本发明属于太阳能电池天线技术领域，具体涉及一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线。
背景技术
传统的GPS太阳能电池天线采用分层结构设计，作为辐射主体的太阳能电池片置于馈电层的上方，馈点层的馈线与地板分别位于下层介质板的两侧。
虽然这种分层结构设计可以实现将太阳能电池片作为GPS天线辐射主体的目的，但是采用这种结构设计的GPS太阳能电池天线的剖面高度较高，对GPS太阳能电池天线的实际应用范围存在一定的限制。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，利用5串太阳能电池串之间的4个缝隙进行激励设计实现高增益的辐射性能，同时降低天线的剖面高度，简化天线的结构设计。这种GPS太阳能电池天线能实现对增益要求高的器件进行通信的目的，适用于高增益的应用环境要求。
本发明的目的是提供一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，包括：介质板、辐射主体与馈电结构；辐射主体与馈电结构位于介质板的两侧，所述辐射主体由5串太阳能电池串组成，采用缝隙模式进行激励，所述5串太阳能电池串并行排列构成四个“H”型的激励缝隙，激励馈线采用一分四的功分网络对激励缝隙进行同时馈电，并且低通滤波器与该馈线共面。
进一步，所述介质板的厚度为0.762毫米。
更进一步，所述太阳能电池串的尺寸为158.35毫米×40.8毫米。
更进一步，所述GPS太阳能电池天线的工作频率为1.575GHz。
更进一步，挖槽地板大小为82毫米×86.5毫米。
进一步，所述GPS太阳能电池天线高度为0.762毫米。
本发明具有的优点和积极效果是：
通过采用上述技术方案，本发明具有较好的辐射性能且有效降低了太阳能电池天线的剖面高度。同时采用这种缝隙馈电方式简化了天线的结构设计，与一般的GPS太阳能电池天线相比，该GPS太阳能电池天线具有较高的增益和太阳能电池片布片率，有利于GPS太阳能电池天线在高增益需求下的实际应用。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构图；
图2为本发明优选实施例的左视图；
图3为本发明优选实施例的俯视图；
图4为本发明优选实施例的仰视图；
图5为本发明优选实施例中GPS太阳能电池天线性能第一仿真结果图；
图6为本发明优选实施例中GPS太阳能电池天线性能第二仿真结果图。
其中：1、太阳能电池串；2、介质板；3、直流馈线；4、低通滤波器；5、馈线。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1至图6所示，本发明的技术方案为：
一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，采用缝隙模式进行馈电，有效降低了天线的剖面高度，并且利用太阳能电池串之间的缝隙进行馈电，实现了高增益的辐射性能，同时简化了天线的结构设计。GPS太阳能电池天线结构如图3所示。该GPS太阳能电池天线主要工作在1.575GHz，每串太阳能电池串尺寸为158.35毫米×40.8毫米，挖槽地板大小在82毫米×86.5毫米，天线高度为0.762毫米。
请参阅图1至图4，本优选实施例主要包括：介质板2、辐射主体与馈电结构；辐射主体包括太阳能电池串1和直流馈线3；馈电结构包括低通滤波器4和馈线5。
本发明利用太阳能电池串之间的缝隙槽进行馈电激励，不仅可以降低天线的剖面高度，而且采用一分四的功分网络同时激励可以实现高增益的辐射性能。同时，太阳能电池串构建了激励缝隙槽，简化了天线的结构设计，有利于GPS太阳能电池天线的实际应用。
本优选实施例中的GPS太阳能电池天线的辐射主体由5串太阳能电池串组成，采用缝隙模式进行激励，辐射主体与馈电结构分别位于厚度为0.762毫米介质板的两侧，如图3和图4所示。其中位于介质板上侧的5串太阳能电池串并行排列构成四个“H”型缝隙，作为GPS太阳能电池天线的激励缝隙，如图3所示；激励馈线采用一分四的功分网络对“H”型缝隙进行同时馈电，并且低通滤波器与该馈线共面，位于介质板的下侧，如图4所示。
本优选实施例采用缝隙耦合馈电形式实现阻抗匹配设计，主辐射结构由5串158.35毫米×40.8毫米的太阳能电池串组成，并且采用并联的方式将其连在一起，这种设计方法不但在有限的介质板平面提高了太阳能电池片的布片率，而且采用缝隙模式进行天线激励降低了天线的剖面高度，减小天线的尺寸，有利于GPS太阳能电池天线的实际应用。
图5和图6展示了GPS太阳能电池天线的辐射性能。如图5所示，该GPS太阳能电池天线覆盖了1.51GHz～1.78GHz的频段，实现了16.41％的相对带宽匹配设计，并且在1.6GHz频点处具有峰值增益，且增益峰值为8dBi，能达到较好的辐射性能。。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，包括：介质板、辐射主体与馈电结构；其特征在于，辐射主体与馈电结构位于介质板的两侧，所述辐射主体由5串太阳能电池串组成，采用缝隙模式进行激励，所述5串太阳能电池串并行排列构成四个“H”型的激励缝隙，激励馈线采用一分四的功分网络对激励缝隙进行同时馈电，并且低通滤波器与该馈线共面。
2.根据权利要求1所述的采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，其特征在于，所述介质板的厚度为0.762毫米。
3.根据权利要求1或2所述的采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，其特征在于，所述太阳能电池串的尺寸为158.35毫米×40.8毫米。
4.根据权利要求3所述的采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，其特征在于，所述GPS太阳能电池天线的工作频率为1.575GHz。
5.根据权利要求4所述的采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，其特征在于，挖槽地板大小为82毫米×86.5毫米。
6.根据权利要求1所述的采用缝隙模式激励的高增益低剖面GPS太阳能电池天线，其特征在于，所述GPS太阳能电池天线高度为0.762毫米。
CN202010489927.1A 2020-06-02 2020-06-02 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线 Active CN111541034B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010489927.1A CN111541034B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010489927.1A CN111541034B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111541034A CN111541034A (zh) 2020-08-14
CN111541034B true CN111541034B (zh) 2022-02-01

Family

ID=71978109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010489927.1A Active CN111541034B (zh) 2020-06-02 2020-06-02 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111541034B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111987430B (zh) * 2020-08-25 2022-06-10 天津大学 一种集成太阳能电池片的宽带缝隙天线
CN112003032A (zh) * 2020-08-25 2020-11-27 天津大学 一种用于卫星导航的集成太阳能电池片的缝隙阵列天线
CN114024130B (zh) * 2021-10-15 2023-11-28 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种低剖面宽带太阳能电池天线
CN115133264B (zh) * 2022-06-20 2023-09-15 天津大学 一种集成太阳能电池片的雷达天线单元

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038622B2 (en) * 2003-03-03 2006-05-02 Robert Bosch Gmbh Slot antenna array using LTCC technology
CN102496053A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 天津工业大学 一种太阳能电池作为天线的电子标签
CN106711576A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 西安电子科技大学 太阳能电池与缝隙天线集成一体化装置
CN110112545A (zh) * 2019-04-08 2019-08-09 天津大学 一种集成太阳能电池片的一体化天线
CN110797629A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120218154A1 (en) * 2011-02-25 2012-08-30 General Motors Llc Slot antenna in a solar-reflective glazing
CN110112543A (zh) * 2018-03-21 2019-08-09 南京邮电大学 基于光伏太阳能的新型wlan平面倒f双频天线
CN108682941B (zh) * 2018-06-07 2020-12-29 电子科技大学 太阳能圆极化天线
CN109888481B (zh) * 2018-12-28 2020-05-12 电子科技大学 一种全向圆极化超表面太阳能天线
CN110620295B (zh) * 2019-09-05 2022-06-14 南京信息职业技术学院 集成太阳能电池片和电路模块的基片集成波导缝隙天线

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7038622B2 (en) * 2003-03-03 2006-05-02 Robert Bosch Gmbh Slot antenna array using LTCC technology
CN102496053A (zh) * 2011-12-12 2012-06-13 天津工业大学 一种太阳能电池作为天线的电子标签
CN106711576A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 西安电子科技大学 太阳能电池与缝隙天线集成一体化装置
CN110112545A (zh) * 2019-04-08 2019-08-09 天津大学 一种集成太阳能电池片的一体化天线
CN110797629A (zh) * 2019-11-15 2020-02-14 中国电子科技集团公司第十八研究所 一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Bandwidth Enhancement of Antenna Arrays Utilizing Mutual Coupling between Antenna Elements";Min Wang等;《International Journal of Antennas and Propagation》;20100608;第10栏第1段，第13栏第1段，图3（e） *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111541034A (zh) 2020-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111541034B (zh) 采用缝隙模式激励的高增益低剖面gps太阳能电池天线
CN203326117U (zh) 一种结构紧凑的16元宽带基片集成波导背腔天线阵
CN106785393A (zh) 一种基于平面单极子天线的双频宽波瓣毫米波微带天线
CN107689490B (zh) 双频共口径阵列天线
CN107134637A (zh) 一种双频ebg结构以及基于该双频ebg结构的微带天线
CN208272130U (zh) 一种串联结构宽带双频偶极子基站天线
CN110797629B (zh) 一种基于共面波导结构的阵列太阳能电池片天线
CN103474755B (zh) 一种双极化宽频天线振子单元以及宽频天线
CN204424458U (zh) 双极化缝隙波导天线阵
CN102324624A (zh) 一种超宽带波导缝隙阵单元
CN112003032A (zh) 一种用于卫星导航的集成太阳能电池片的缝隙阵列天线
CN115084856B (zh) 低剖面高隔离度超表面微带贴片天线及无线通信设备
CN105048077A (zh) 双三角形槽内嵌共面波导单极子多进多出天线
CN113161726A (zh) 一种金属腔体毫米波阵列天线
CN103474784B (zh) 一种双极化宽频天线
CN103326116B (zh) 用于移动终端的小型平面宽频带双天线***
CN203277633U (zh) 旁瓣电平可控平板天线
CN209232958U (zh) 一种s波段的多频段微带天线
CN104638374B (zh) 一种c/x双波段共口径波导缝隙阵列天线
CN114024130A (zh) 一种低剖面宽带太阳能电池天线
CN111525259B (zh) 一种串联结构的太阳能电池天线
CN204834886U (zh) 一种k波段微带阵列天线
CN103682596B (zh) 用于移动终端的宽频带四天线***
CN113517558A (zh) 一种高隔离度5g基站天线、无线通信终端
CN103441326A (zh) 用于移动终端的平面型宽频带双天线***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20221111

Address after: 300384 No. 6 Huake No. 7 Road, Binhai New Area, Tianjin Binhai High-tech Industrial Development Zone

Patentee after: CETC Energy Co.,Ltd.

Patentee after: Tianjin University

Address before: 300384 No. 6 Huake No. 7 Road, Binhai New Area, Tianjin Binhai High-tech Industrial Development Zone

Patentee before: The 18th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation

Patentee before: Tianjin University

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 300384 No. 6 Huake No. 7 Road, Binhai New Area, Tianjin Binhai High-tech Industrial Development Zone

Patentee after: CETC Blue Sky Technology Co.,Ltd.

Patentee after: Tianjin University

Address before: 300384 No. 6 Huake No. 7 Road, Binhai New Area, Tianjin Binhai High-tech Industrial Development Zone

Patentee before: CETC Energy Co.,Ltd.

Patentee before: Tianjin University