随着环境保护的不断普及,太阳能作为可再生能源在通信系统中的应用越来越受到关注,其正在逐步取代传统电源成为系统供电的替代方案。将太阳能电池和天线有效集成,可以缩减通信系统占用的体积,同时降低供电成本。目前,太阳能电池集成天线带宽窄、增益低,很难应用在宽带通信领域,且大多研究集中在与天线单元的集成。而平面螺旋天线具有频带宽、圆极化性能好、便于集成等优点。基于这一情况,本文对太阳能电池集成平面螺旋阵列天线进行了研究,主要工作如下:1.研究了太阳能电池的叠层结构和阻抗特性。首先提出将太阳能电池作为天线的反射板、天线采用太阳能电池的覆盖玻璃做基板来实现集成的方案。其次,建立太阳能电池天线的结构模型,提出应用于宽带通信的太阳能电池集成平面螺旋阵列天线。2.设计了一种与太阳能电池集成的4×4单臂螺旋天线阵列。首先通过单臂螺旋天线网格化,将透光率提高到了92%;其次分析了两种不同结构的太阳能电池对天线的影响;最后在单元的基础上,设计并制备了一种4×4高透光率的太阳能电池集成天线阵列,仿真阻抗带宽范围为1.1-3.2 GHz,轴比带宽范围为1.18-3.15 GHz,最大增益为19.8 d Bi,且阵列测试和理论仿真具有较好的一致性。此外,还提出通过电磁带隙（Electromagnetic Band Gap,EBG）结构与太阳能电池天线单元进一步集成来降低天线在垂直方向上的高度,天线其他性能不变的情况下,可以将剖面高度缩减1/3。3.为了进一步拓宽太阳能电池集成天线阵列的带宽,提出一种与太阳能电池集成的4×4宽带叠层螺旋天线阵列。首先通过渐变微带线结构代替巴伦简化了馈电结构,并采用叠层形式延长了电流路径,有效拓展了天线带宽。其次通过天线网格化将透光率从66.3%提升到了89.7%,并通过优化网格密度在高透光率下保证了较大的辐射效率。最后设计并制备了一个4×4宽带太阳能电池集成天线阵列,仿真的阻抗带宽为0.73-3GHz,轴比带宽范围为0.95-3.5 GHz,最大增益为16.5 d Bi,最后测试结果和仿真具有较好的一致性,该太阳能电池天线阵列具有较大带宽和透光率。