CN205406718U - 一种基于ito薄膜的太阳能天线 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ITO薄膜的太阳能天线，包括辐射贴片、短路板、铜片、馈线、FR‑4馈线介质板、银线层、多晶硅层、铝接地板层，辐射贴片由ITO薄膜构成的透明导电材料组成，辐射贴片与短路板固定连接，短路板通过铜片连接至银线层，馈线与辐射贴片相连，并设置于FR‑4馈线介质板上，银线层、多晶硅层、铝接地板层从上至下依次设置。本实用新型的贴片天线采用ITO透明材料，可以有效减少天线对电池板的光学遮挡，提高光伏天线整体的效率；采用微波发生器，将直流信号转化为微波信号；为了减少直流总线对天线性能得影响，采用DC/RF去耦电路消除阻抗匹配性能的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光伏天线装置，属于太阳能电池及天线技术领域。
背景技术
光伏太阳能是一种取之不尽、用之不竭的无污染绿色能源，天线是所有无线通信***中都必不可少的信号发射和接收装置，其性能和外观结构对整个通信***都有重要的影响。采用太阳能电池给天线供电是一种经济有效的手段，采用光伏太阳能也是一种经济有效的手段。然而，目前的太阳能供电***与通信***大多分属独立结构而简单组合，整体的集成度不高，不利于***的小型化、便携性以及低成本等要求。
作为与本实用新型有关的现有技术，例如在ShynuS.V,MariaJ.RooOns,MaxJ.Ammann,Sarah McCormack and Brian Norton，“A maple plate solar antenna for UMTS pico-cell base station”一文中，提出了天线与太阳能的集成结构，但是贴片天线采用不透光的铜，降低了太阳能电池对光的吸收率，从而降低了整体的性能。
目前的太阳能供电***与通信***大多分属独立结构而简单组合，整体的集成度不高，不利于***的小型化、便携性以及低成本等要求；目前的很多贴片天线采用不透光的铜，降低了太阳能电池对光的吸收率，从而降低了整体的性能，没有给出整体形成谐振回路的具体实施方式。
实用新型内容
针对现有技术中太阳能天线存在的上述问题，本实用新型提供一种基于ITO薄膜的太阳能天线。
本实用新型的技术方案如下：
一种基于ITO薄膜的太阳能天线，包括辐射贴片、短路板、铜片、馈线、FR-4馈线介质板、银线层、多晶硅层、铝接地板层，所述辐射贴片由ITO薄膜构成的透明导电材料组成，辐射贴片与短路板固定连接，短路板通过铜片连接至银线层，所述馈线与辐射贴片相连，并设置于FR-4馈线介质板上，所述银线层、多晶硅层、铝接地板层从上至下依次设置。
作为本实用新型的进一步改进，该太阳能天线还包括DC/RF去耦电路、微波发生器，所述馈线由导线连接到DC/RF去耦电路，去耦电路再由导线连接到微波发生器，微波发生器由晶振和倍频器组成，微波发生器由导线连接到接地板，形成回路。
作为本实用新型的进一步改进，将太阳能与天线一体化集成，采用透明ITO材料做辐射贴片，并采用微波发生器，将直流信号转化为微波信号，采用DC/RF去耦电路消除阻抗匹配性能的影响。
本实用新型的有益效果如下：
1、贴片天线采用ITO透明材料，可以有效减少天线对电池板的光学遮挡，提高光伏天线整体的效率。
2、采用微波发生器，将直流信号转化为微波信号。为了减少直流总线对天线性能得影响，采用DC/RF去耦电路消除阻抗匹配性能的影响。
附图说明
图1是本实用新型一种基于ITO薄膜的太阳能天线的整体结构示意图；
图2是将本实用新型连接到电路回路中的结构示意图；
图3是本实用新型中辐射贴片、短路版、铜片、馈线、馈线介质板的结构示意图；
图4是本实用新型中微波发生器的框图；
图5是天线的S11图；
图6是天线的E面方向性图；
图7是天线的H面方向性图。
图中：1、辐射贴片；2、短路板；3、铜片；4、馈线；5、FR-4馈线介质板；6、银线层；7、多晶硅层；8、铝接地板层。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
如图1、图2、图3所示，本实用新型一种基于ITO薄膜的太阳能天线包括由ITO薄膜构成的透明导电材料组成的辐射贴片1、短路板2、铜片3、馈线4、FR-4馈线介质板5、银线层6、多晶硅层7、铝接地板层8。辐射贴片1由ITO薄膜构成的透明导电材料组成，辐射贴片1与短路板2固定连接，短路板2通过铜片3连接至馈线4，所述馈线4与辐射贴片1相连，并设置于FR-4馈线介质板5上，银线层6、多晶硅层7、铝接地板层8从上至下依次设置。如图4所示，其中馈线4由导线连接到DC/RF去耦电路，减少直流总线对天线性能的影响，去耦电路再由导线连接到微波发生器，微波发生器由晶振和倍频器组成，能将直流信号转化成微波信号，然后将微波发生器由导线连接到接地板，形成回路，从而给天线供电。
本实用新型优选的仿真实施例如下：
太阳能电池由三层构成：从上到下依次为：0.02mm厚的银母线，作为太阳能电池的电极；厚度为0.2mm的多晶硅电池板；0.04mm的铝导电层，作为太阳能电池的电极。太阳能电池的整体作为天线的接地板。天线的辐射贴片由光学透明导电材料ITO形成，可以有效减少天线对电池板的光学遮挡，辐射贴片长50mm，宽20mm,厚0.2mm。辐射贴片由短路板支撑，距离接地板10mm，空气则作为天线的介质。馈线的介质板用FR-4材料，宽度为10mm，馈线由3mm宽的铜制成，构成50Ω的馈带线。所述天线的增益为7.597dB。
图5、图6、图7为根据仿真结果画出的图，图5为天线的S11图，图6为天线的E面方向性图，图7为天线的H面方向性图。
综上所述，本实用新型将天线和太阳能电池一体化集成，采用透明ITO材料做辐射贴片，可以有效减少天线对电池板的光学遮挡，提高光伏天线整体的效率。给出了光伏天线的整体实施方式及仿真结果。整体结构中，采用微波发生器，将直流信号转化为微波信号。为了减少直流总线对天线性能得影响，采用DC/RF去耦电路消除阻抗匹配性能的影响。
综上所述，以上是本实用新型的部分实施例，但本实用新型并非局限于此。凡依本实用新型的创造精神及特征、模式，任何将太阳能电池与天线一体化的集成结构稍加变动的都应该在本实用新型的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于ITO薄膜的太阳能天线，其特征在于：包括辐射贴片(1)、短路板(2)、铜片(3)、馈线(4)、FR-4馈线介质板(5)、银线层(6)、多晶硅层(7)、铝接地板层(8)，所述辐射贴片(1)由ITO薄膜构成的透明导电材料组成，辐射贴片(1)与短路板(2)固定连接，短路板(2)通过铜片(3)连接至银线层(6)，所述馈线(4)与辐射贴片(1)相连，并设置于FR-4馈线介质板(5)上，所述银线层(6)、多晶硅层(7)、铝接地板层(8)从上至下依次设置。
2.根据权利要求1所述的一种基于ITO薄膜的太阳能天线，其特征在于：还包括DC/RF去耦电路、微波发生器，所述馈线(4)由导线连接到DC/RF去耦电路，去耦电路再由导线连接到微波发生器，微波发生器由晶振和倍频器组成，微波发生器由导线连接到接地板，形成回路。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于ITO薄膜的太阳能天线，其特征在于：将太阳能与天线一体化集成，采用透明ITO材料做辐射贴片，并采用微波发生器，将直流信号转化为微波信号，采用DC/RF去耦电路消除阻抗匹配性能的影响。
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2016
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Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd. Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ. Contract record no.: 2016320000216 Denomination of utility model: Solar energy antenna based on ITO film Granted publication date: 20160727 License type: Common License Record date: 20161117 |
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Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd. Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ. Contract record no.: 2016320000216 Date of cancellation: 20180116 |
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