一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统的制作方法

1.本发明属于自供电信能一体化系统技术领域，涉及一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统。


背景技术：

2.5g无线网络可用频谱除sub
‑
6g(fr1)频段还包括业界高度关注的28/39g(fr2)等高频段。与低频段无线传播特性相比，高频段对无线传播路径上的遮挡更加敏感，因此5g高频段网络较小的覆盖范围对站址和工程参数规划精度提出了更高要求，站址部署优化、5g补盲等需求应运而生。
3.在蜂窝网络等应用中，由于移动终端对体积、质量和功耗的要求远高于基站，且通常无法满足理想mimo系统中相邻天线间距远大于波长的要求，多天线一般只能设置在基站端，移动终端很难安装多个天线。在此背景下，协同中继通信应运而生，融合了分集和中继的技术优势，在传统通信网络中实现多天线与多跳传输的性能增益，在保持mimo系统的灵活性和性能的同时甚至能提供更大的自由度。
4.日益严峻的全球气候变化形势和减排压力催生国际油公司相继提出转型策略，以响应节能减排、控制温室气体排放、生产和供应清洁低碳能源的商业转型要求。随着碳补偿机制、方法学与碳市场的不断成熟,碳中和作为一种有效的环境管理工具,逐渐获得越来越多的支持,全球自愿碳减量行动趋势也随之发生变化。
5.传感器由于体积和工作场景要求，自身很难携带较大能量源，而有线输能较冗杂，目前长距离无线输能效率又普遍较低，因此对于低功耗传感器的需求较为急迫。低功耗的传感器能够提高续航时间，降低充电频率，大大扩展了应用场景和应用需求。


技术实现要素：

6.本发明提供一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，目的在于克服上述现有技术存在的不足。
7.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
8.一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，包括从上到下的第一层、第二层、第三层、第四层、第五层；所述第一层为天线，第二层为基板，第三层为电池板，第四层为储能装置，第五层为无线模块。
9.进一步地，所述基板为玻璃基板。
10.进一步地，所述玻璃基板为透明玻璃基板。
11.进一步地，所述天线和基板共同组成天线进行信号的接收和发射。
12.进一步地，所述天线形式可以为任意平面天线或天线阵。
13.进一步地，所述电池板为太阳能电池板。
14.进一步地，所述无线模块包括中继补盲模块、无线传感模块、射频识别模块中的一种。
15.本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
16.(1)现有技术大多采用基板+金属地+电源的设计形式，这样不仅体积较大。电源所采用的电池等供电设备也不够低碳环保，在通信对象较多的情境下会使整个系统网络十分笨重。采用玻璃+太阳能电池板的设计，太阳能电池板同时作为电源和地板，基板也采用可透光的玻璃介质，不仅能够实现能量的自给自足，其透光性也大大拓展了可应用场景。
17.(2)本发明采用玻璃使得太阳能电池板不受基板的遮挡，在体积一定的情况下能够使可利用面积最大化，即天线和太阳能电池板无需并排摆放在同一层基板上，扩大了太阳能电池板的面积，增强设备的续航和性能。
18.(3)本发明使用玻璃作为天线的基板，并将之集成到太阳能电池板上方，使得太阳能板不被遮挡并正常工作的同时可以被用作天线的地板，在实现系统自供电的基础之上，实现信息收发和能量收集的一体化，同时放大空间利用率，节约了天线的空间，释放更多空间用于收集更多太阳能。
附图说明
19.图1是本发明的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统的结构示意图；
20.图2是本发明的中继补盲模块的结构示意图；
21.图3是本发明的无线传感模块的结构示意图；
22.图4是本发明的射频识别模块的结构示意图。
具体实施方式
23.如图1所示，本发明的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，包括从上到下的第一层1、第二层2、第三层3、第四层4、第五层5。第一层1为天线，第二层2为透明玻璃基板，透明玻璃基板的厚度可以随天线频率自由调节，天线和透明玻璃基板共同组成天线进行信号的接收和发射，同时透明玻璃基板不遮挡阳光，不阻碍下一层的太阳能电池板收集太阳能，所述天线形式可以为任意平面天线或天线阵。
24.第三层3为太阳能电池板，收集太阳能并将其转化为电能，为整个系统供电，同时作为上层天线的地板。
25.第四层4为储能装置，储存太阳能转化的电能，并实现稳定的直流输出。
26.第五层5为实现各种功能无线模块，通过加载不同功能的无线模块，实现如中继通信、信号补盲和低功耗传感等功能。
27.实现功能：通过太阳能电池板实现能量的收集、转化和整个系统的自供电，不需要外接电源，低碳化；再通过天线接收和发射信号，在系统内实现信号和能量的一体化；通过加载具有不同功能的无线模块，实现各种不同的功能。举例如下：
28.(1)中继通信：当无线模块含有中继补盲模块时，可以实现室内外的中继通信，中继补盲模块的结构示意图如图2所示；
29.(2)低功耗传感：当无线模块含有无线传感模块时，可以实现信号覆盖补盲的功能，无线传感模块的结构示意图如图3所示；
30.(3)射频识别：当无线模块含有射频识别模块时，可以实现以极低的功耗进行传感，射频识别模块的结构示意图如图4所示。
31.本发明使用玻璃作为天线的基板，并将之集成到太阳能电池板上方，使得太阳能板不被遮挡并正常工作的同时可以被用作天线的地板，在实现系统自供电的基础之上，实现信息收发和能量收集的一体化，同时放大空间利用率，节约了天线的空间，释放更多空间用于收集更多太阳能。
32.本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：包括从上到下的第一层、第二层、第三层、第四层、第五层；所述第一层为天线，第二层为基板，第三层为电池板，第四层为储能装置，第五层为无线模块。2.根据权利要求1所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述基板为玻璃基板。3.根据权利要求2所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述玻璃基板为透明玻璃基板。4.根据权利要求1所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述天线和基板共同组成天线进行信号的接收和发射。5.根据权利要求1所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述天线形式可以为任意平面天线或天线阵列。6.根据权利要求1所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述电池板为太阳能电池板。7.根据权利要求1所述的基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，其特征在于：所述无线模块包括中继补盲模块、无线传感模块、射频识别模块中的一种。

技术总结
本申请公开了一种基于透明玻璃的自供电信能一体化系统，包括从上到下的第一层、第二层、第三层、第四层、第五层；所述第一层为天线，第二层为基板，第三层为电池板，第四层为储能装置，第五层为无线模块。本发明使用玻璃作为天线的基板，并将之集成到太阳能电池板上方，使得太阳能板不被遮挡并正常工作的同时可以被用作天线的地板，在实现系统自供电的基础之上，实现信息收发和能量收集的一体化，同时放大空间利用率，节约了天线的空间，释放更多空间用于收集更多太阳能。间用于收集更多太阳能。间用于收集更多太阳能。


技术研发人员：林先其 杨永穆 胥鑫 董金生 朱玉昊 於阳
受保护的技术使用者：集芯微科技（浙江）有限公司
技术研发日：2021.06.28
技术公布日：2021/9/24