76、太阳能收集天线与微波模块转换连接技术研究

太阳能收集天线与微波模块转换连接技术研究

1. 太阳能收集用蝴蝶结纳米整流天线

1.1 太阳能收集天线的优势

太阳能收集天线能够实现太阳光的全极化，具备较高的收集效率，可显著提升现有天线利用太阳能的收集效率。

1.2 总辐射效率

总辐射效率是衡量天线性能的重要参数。通过FDTD解决方案光学软件计算特定波长的辐射效率分布，在太阳能收集时需考虑400 - 1600 nm整个工作波长范围的总效率。总辐射效率的计算公式为：
[
\eta = \frac{\int_{\lambda_L}^{\lambda_U} P(\lambda, T) \cdot \text{grad}(\lambda) d\lambda}{\int_{\lambda_L}^{\lambda_U} P(\lambda, T) d\lambda}
]
其中，(\lambda_L)和(\lambda_U)分别代表波长的上下限，(\text{grad}(\lambda))是天线辐射效率关于波长的函数（由FDTD解决方案确定），(P(\lambda, T))是普朗克黑体辐射定律的公式：
[
P(\lambda, T) = \frac{2\pi h c^2}{\lambda^5} \cdot \frac{1}{e^{\frac{hc}{\lambda k T}} - 1}
]
这里，(T)、(h)、(c)和(k)分别表示黑体的绝对温度（K）、普朗克常数（(6.626 \times 10^{-34} Js)）、真空中的光速（(3 \times 10^8 m/s)）和玻尔兹曼常数（(1.38 \times 10^{-23} J