[发明专利]一种基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线

说明书

本发明公开一种基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线，包括自上而下的第一层至第五层双面印刷的覆铜介质板；每层覆铜介质板由上下两面金属层及上下两面金属层之间填充介质组成；第二层和第四层覆铜介质板以及第一层覆铜介质板的下金属层形成镂空腔，第三层的覆铜介质板的上层金属层切割形成耦合缝隙，第三层覆铜介质板的下表面设置有与耦合缝隙配合的馈线，第一层覆铜介质板的上层金属层局部切除金属层露出介质基板区，介质基板区上设辐射贴片，辐射贴片上表面设非晶硅太阳能电池，作为电池的金属衬底的辐射贴片两侧用金属条与四周的金属地连接以接地，成为非晶硅太阳能电池负极。本发明使用SISL结构的缝隙耦合辐射贴片天线与非晶硅太阳能电池相结合，使得该天线具有高增益的特性。

技术领域

本发明涉及太阳能天线技术领域，特别是涉及一种基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线。

背景技术

太阳能作为一种最有前途的可再生能源之一，在未来能源消耗占比中会越来越大。微波天线与太阳能电池相结合的研究也越来越受到大家的重视。提高集成度和解决天线与太阳能电池之间的相互干扰是太阳能天线面临的难题，一些太阳能天线的增益也小于7dBi。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种基于SISL(介质集成悬置线)结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线，是一种工作在5G频段的高增益太阳能天线。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线，包括自上而下的第一层至第五层双面印刷的覆铜介质板；每层覆铜介质板由上下两面金属层及上下两面金属层之间填充介质组成；第二层和第四层覆铜介质板以及第一层覆铜介质板的下层金属镂空切除处理形成镂空腔，第三层的覆铜介质板的上层金属层切割形成耦合缝隙，第三层覆铜介质板的下表面设置有与所述耦合缝隙配合的馈线以使得太阳能天线的直流电与交流电信号进行隔离，第一层覆铜介质板的上层金属层局部切除金属层露出由外围的上层金属层包围形成的介质基板区，该介质基板区上设置辐射贴片，所述辐射贴片上表面设置非晶硅太阳能电池，作为所述非晶硅太阳能电池的金属衬底的所述辐射贴片两侧连接金属条与上层金属层的四周的金属地连接以接地，成为非晶硅太阳能电池的负极。第五层覆铜介质板的上层金属作为反射板。

优选的，所述耦合缝隙为H形状的耦合缝隙，所述馈线直线状布置在H形状的耦合缝隙两个相对平行的缝隙之间，并与垂直连接两个相对平行的缝隙的直线缝隙相互垂直。

本发明使用SISL结构的缝隙耦合辐射贴片天线与非晶硅太阳能电池相结合，辐射贴片与旁边四周金属地通过细小的金属条相连接达到了接地效果，可用作非晶硅太阳能电池的金属衬底，SISL结构使得该天线具有高增益的特性。

本发明使用SISL结构减小了损耗，太阳能天线增益高达9.6dBi,使用H型缝隙耦合的馈电方式隔离了交流信号和电池的直流电，用辐射贴片当作非晶硅电池的金属衬底使得与太阳能电池和天线集成后对彼此的影响很小，电池和天线的性能基本不变，通过优化能工作在4.8-5.0GHz的频带。

附图说明

图1为本发明的基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线的轴测外形图；

图2为本发明的基于SISL结构的高增益5G缝隙耦合太阳能天线的轴测分解图；

图3为本发明的第一层的覆铜介质板的上层金属层的结构示意图；

图4为带有H形状的耦合缝隙的第三层覆铜介质板的上层金属层和馈线结构配合示意图；

图5为集成太阳能电池天线与未集成太阳能电池天线的仿真与测试S11对比；

图6为集成太阳能电池天线与未集成太阳能电池天线的仿真与测试增益对比。

具体实施方式