研究目的
提出一种圆极化微带贴片天线与太阳能电池集成的设计方案，用于绿色无线应用，旨在解决确保太阳能电池100%接受日照及最小化电磁场对效率影响的两大挑战。
研究成果
采用CST MWS成功设计并仿真了集成太阳能电池的微带贴片天线，实现了预期性能参数。后续工作拟制作原型机以验证该绿色无线通信设计方案。
研究不足
该研究承认由于制造环境和误差，模拟结果与实际性能之间可能存在差异。模拟中的太阳能电池并非完全由太阳能电池材料制成，这可能无法保证在实际应用中100%成功。
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[IEEE 2019年第六届国际空间科学与通信会议（IconSpace）- 马来西亚新山（2019.7.28-2019.7.30）] 2019年第六届国际空间科学与通信会议（IconSpace）- 结合太阳能电池的科赫分形环圆极化（CP）天线
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DOI：10.1109/IconSpace.2019.8905985
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
适用于无线设备的微型化天线，其特性表现为低成本、高可靠性及轻量化，这为无线通信天线设计带来了全新挑战。本文提出一种面向绿色无线应用的圆极化微带贴片天线与太阳能电池集成设计方案。我们采用两种技术构建通信系统（天线设计）与太阳能板（太阳能电池）的集成原型，这两种方法通常面临两个问题：太阳能系统需要获取100%光照，且无线通信系统产生的磁场与太阳能电池产生的电场不应影响效率。该天线由科赫分形环贴片构成，采用透明材料作为基板，既能高效透光以照射太阳能电池板，又使射频性能保持最低程度衰减。通信频率覆盖2.6GHz、3.5GHz和4.4GHz。通过CST MWS仿真对比不同基板（基于相同参数）的表现，实际采用2×2方形太阳能电池阵列布局，确保电池获得100%光照。通过驱动贴片与电池表面共同产生的谐振效应及最小轴比点，实现了宽带特性。
作者：
Omar Raed Alobaidi，Md. Akhtaruzzaman，Vidhya Selvanathan，N.Amin
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