آنتن مشبك ریزنواری یكپارچه شده با سلول خورشیدی برای استفاده برروی بدنه ماهواره

خلاصه اختراع :

در ابتدا آنتن مشبك ریزنواری برای باند فركانسی S طراحی و شبیه سازی شد. برای آنكه بتوان آنتن را براحتی با سلول خورشیدی تركیب كرد و همچنین اثر سلول خورشیدی روی پترن آنتن حداقل مقدار خود باشد، زیرلایه آنتن مشبك ریزنواری را تغییر داده و آن را با سه زیرلایه جایگزین كردیم. این عمل علاوه بر اینكه باعث بهبود پارامترهای تشعشعی آنتن می شود بلكه ایده تركیب سازی را نیز آسان می نماید. ساختار زیر لایه به این نحو می باشد كه ابتدا روی صفحه زمین زیر لایه از جنس Rogers RO4003 با ضخامت 0.504mm قرار می گیرد. روی این زیرلایه سلولهای خورشیدی تعبیه می شوند. سلولهای خورشیدی دقیقا در مركز هر سلول آنتن قرار میگیرد كه نور بتواند براحتی جذب سلول خورشیدی شود. سپس یك فاصله هوایی به منظور كاهش اثر سلول خورشیدی روی آنتن در نظر گرفته می شود كه برای رسیدن به بهترین تشعشع و راندمان این فاصله 3.5mm بدست آمده است. بعد از فاصله هوایی زیرلایه خود آنتن كه از جنس زیرلایه اول یعنی Rogers RO4003 است با ضخامت 1.5mm قرار می گیرد. آنتن مشبك ریزنواری روی این زیرلایه كشیده می شود. همچنین برای جلوگیری از ایجاد سایه روی سلول خورشیدی زیرلایه آنتن باید متناسب با ابعاد سلول خورشیدی و دقیقا در بالای آن برش داده شود. در نهایت آنتن در مركز هندسی خود اما در لبه پایینی تغذیه می شود. اگر آنتن نا متقارن تغذیه شود بیم آنتن به سمت تغذیه منحرف خواهد شد. هم چنین اگر آنتن در یكی از انتهاهای آن تغذیه شود آنتن از نوع موج متحرك خواهد بود و دارای بیم اسكنی می شود. اما این طراحی برای بیم برادساید و آنتن موج ایستا طراحی شده است. در مراحل شبیه سازی مدل دقیق سلول خورشیدی گالیم آرسناید قرار داده شده كه در این مدل حتی خطوط انگشتی (Fingers) روی سلول نیز در نظر گرفته شده است. هر چند میتوان از هر نوع سلول خورشیدی دیگری نیز استفاده كرد.