用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，包括：背鍍層；太陽能電池板，太陽能電池板位于背鍍層之上；和天線貼片層，天線貼片層位于太陽能電池板之上，天線貼片層包括多個十字貼片單元，其中，通過調(diào)節(jié)各個十字貼片單元的尺寸來實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)，從而在天線貼片層所在平面上形成一個等相位面。本發(fā)明的將宇宙空間飛行器上的兩個占質(zhì)量和空間最大的部分——通信天線和太陽能電池板有效結(jié)合在一起，有效降低了宇宙空間飛行器的重量，體積；節(jié)省了大量的設(shè)計，發(fā)射成本。此外，本發(fā)明可以安裝在飛行器表面，充分利用飛行器表面的平面結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了宇宙空間飛行器上通信天線和飛行器表面的共形化設(shè)計。
【專利說明】用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于飛行器的天線，具體涉及一種用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的宇宙空間飛行器上的太陽能電池板和通信天線為兩個獨(dú)立的工作單元，占用了宇宙空間飛行器表面空間的絕大部分，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積龐大。這是由于傳統(tǒng)的通訊天線采用拋物面天線(俗稱鍋型天線)，其表面為曲面，無法與宇宙空間飛行器的表面的平面部分共形，也無法與太陽能電池板共形。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述的無法與飛行器共形、占據(jù)空間大的技術(shù)問題之一或至少提供一種有用的商業(yè)選擇。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種飛行器共形、占據(jù)空間大的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，包括:背鍍層；太陽能電池板，所述太陽能電池板位于所述背鍍層之上；和天線貼片層，所述天線貼片層位于所述太陽能電池板之上，所述天線貼片層包括多個十字貼片單元，其中，通過調(diào)節(jié)各個十字貼片單元的尺寸來實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)，從而在天線貼片層所在平面上形成一個等相位面。
[0005]上述實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線將宇宙空間飛行器上的兩個占質(zhì)量和空間最大的部分——通信天線和太陽能電池板有效結(jié)合在一起，有效降低了宇宙空間飛行器的重量，體積；節(jié)省了大量的設(shè)計，發(fā)射成本。此外，本發(fā)明可以安裝在飛行器表面，充分利用飛行器表面的平面結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了宇宙空間飛行器上通信天線和飛行器表面的共形化設(shè)計。
[0006]本發(fā)明實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線還可以具有如下技術(shù)特征:
[0007]在本發(fā)明的一個實施例中，所述背鍍層用作所述太陽能電池板的一個輸出電極，同時還用作所述天線貼片層的地。
[0008]在本發(fā)明的一個實施例中，所述背鍍層的材料為銀。
[0009]在本發(fā)明的一個實施例中，所述多個十字貼片單元的尺寸為亞波長數(shù)量級。
[0010]在本發(fā)明的一個實施例中，所述天線貼片層是通過蒸鍍或光刻工藝形成在所述太陽能電池板上的。
[0011]在本發(fā)明的一個實施例中，所述太陽能電池板具體包括:基底；紅外吸收層，所述紅外吸收層形成在所述基底之上，用于吸收紅外光并轉(zhuǎn)化為電能；紫外吸收層，所述紫外吸收層形成在所述紅外吸收層之上，用于吸收紫外光并轉(zhuǎn)化為電能；梳狀電極層，所述梳狀電極層位于所述紫外吸收層之上，用作所述太陽能電池板的另一個輸出電極；和透明保護(hù)層，所述透明保護(hù)層位于所述梳狀電極層之上。
[0012]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0014]圖1是本發(fā)明實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1所示的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線的俯視圖。
[0016]圖3是本發(fā)明實施例的太陽能電池板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0019]此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0020]在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0021]圖1是本發(fā)明實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線的立體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線的俯視圖。如圖1和圖2所示，本發(fā)明實施例的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，可以包括以下部分:背鍍層10、太陽能電池板20以及天線貼片層30。其中太陽能電池板20位于背鍍層10之上。天線貼片層30位于太陽能電池板20之上。天線貼片層30包括多個十字貼片單元301。其中，通過調(diào)節(jié)各個十字貼片單元301的尺寸(即調(diào)節(jié)十字貼片單元301中的十字枝節(jié)的長度)來實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)，從而在天線貼片層30所在平面上形成一個等相位面。
[0022]由上可知，本發(fā)明將宇宙空間飛行器上的兩個占質(zhì)量和空間最大的部分一通信天線和太陽能電池板有效結(jié)合在一起，有效降低了宇宙空間飛行器的重量，體積；節(jié)省了大量的設(shè)計，發(fā)射成本。此外，本發(fā)明可以安裝在飛行器表面，充分利用飛行器表面的平面結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了宇宙空間飛行器上通信天線和飛行器表面的共形化設(shè)計。
[0023]需要說明的是，本發(fā)明中采用占表面積較少的十字貼片單元301，能夠保證太陽能電池板20效率下降程度不大。還需要說明的是，太陽能電池板20充當(dāng)了天線貼片層30的介質(zhì)層，而飛行器平時處于高輻射、溫差大的宇宙空間中，太陽能電池板20的材料性質(zhì)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，因而是一種較優(yōu)的選擇。以及需要說明的是，本發(fā)明的太陽能電池板20和帶有十字貼片單元301的天線貼片層30不受尺寸限制，可以設(shè)計的尺寸較大而基本上不增加設(shè)計復(fù)雜度。
[0024]在本發(fā)明的一個實施例中，背鍍層10用作太陽能電池板10的一個輸出電極，同時還用作天線貼片層30的地。
[0025]在本發(fā)明的一個實施例中，背鍍層10的材料為銀。銀具有導(dǎo)電性好的優(yōu)點(diǎn)。
[0026]在本發(fā)明的一個實施例中，多個十字貼片單元301的尺寸為亞波長數(shù)量級。亞波長單元尺寸可以有效減小有損媒質(zhì)對單元信號幅度的影響。
[0027]在本發(fā)明的一個實施例中，天線貼片層30是通過蒸鍍或光刻工藝形成在太陽能電池板20上的。
[0028]在本發(fā)明的一個實施例中，如圖3所示，太陽能電池板20具體可以包括:基底201、紅外吸收層202、紫外吸收層203、梳狀電極層204以及透明保護(hù)層205?；?01可以為硅襯底或鍺襯底。紅外吸收層202形成在基底201之上，用于吸收紅外光并轉(zhuǎn)化為電能。紅外吸收層202的材料可以選用主要吸收波段為紅外光的半導(dǎo)體材料例如砷化鎵摻雜銦、等等紫外吸收層203形成在紅外吸收層202之上，用于吸收紫外光并轉(zhuǎn)化為電能。紫外吸收層203的材料可以選用主要吸收波段為紫外光的半導(dǎo)體材料例如鎵銦磷等等。梳狀電極層204位于紫外吸收層203之上，用作太陽能電池板20的另一個輸出電極。透明保護(hù)層205位于梳狀電極層204之上，起到保護(hù)作用。透明保護(hù)層205的材料通常選用鋼化玻璃。天線貼片層30被設(shè)置在該透明保護(hù)層205之上。
[0029]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0030]盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。
【權(quán)利要求】
1.一種用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，包括: 背鍍層； 太陽能電池板，所述太陽能電池板位于所述背鍍層之上；和 天線貼片層，所述天線貼片層位于所述太陽能電池板之上，所述天線貼片層包括多個十字貼片單元，其中，通過調(diào)節(jié)各個十字貼片單元的尺寸來實現(xiàn)相位調(diào)節(jié)，從而在天線貼片層所在平面上形成一個等相位面。
2.如權(quán)利要求1所述的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，所述背鍍層用作所述太陽能電池板的一個輸出電極，同時還用作所述天線貼片層的地。
3.如權(quán)利要求1所述的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，所述背鍍層的材料為銀。
4.如權(quán)利要求1所述的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，所述多個十字貼片單元的尺寸為亞波長數(shù)量級。
5.如權(quán)利要求1所述的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，所述天線貼片層是通過蒸鍍或光刻工藝形成在所述太陽能電池板上的。
6.如權(quán)利要求1所述的用于飛行器的集成太陽能電池板的平面反射陣天線，其特征在于，所述太陽能電池板具體包括: 基底； 紅外吸收層，所述紅外吸收層形成在所述基底之上，用于吸收紅外光并轉(zhuǎn)化為電能； 紫外吸收層，所述紫外吸收層形成在所述紅外吸收層之上，用于吸收紫外光并轉(zhuǎn)化為電能； 梳狀電極層，所述梳狀電極層位于所述紫外吸收層之上，用作所述太陽能電池板的另一個輸出電極；和 透明保護(hù)層，所述透明保護(hù)層位于所述梳狀電極層之上。
【文檔編號】H01L31/042GK103887592SQ201410092994
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】安文星, 楊帆, 許慎恒 申請人:清華大學(xué)