專利名稱：一種前饋式衛(wèi)星電視天線及其衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種前饋式衛(wèi)星電視天線及其衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)是由拋物面天線、饋源、高頻頭、衛(wèi)星接收機(jī)組成的衛(wèi)星地面接收站。拋物面天線負(fù)責(zé)將衛(wèi)星信號(hào)反射到位于焦點(diǎn)處的饋源和高頻頭內(nèi)。饋源是在拋物面天線的焦點(diǎn)處設(shè)置的一個(gè)用于收集衛(wèi)星信號(hào)的喇叭，又稱波紋喇叭。其主要功能有兩個(gè)一是將天線接收的電磁波信號(hào)收集起來(lái)，變換成信號(hào)電壓，供給高頻頭。二是對(duì)接收的電磁波進(jìn)行極化轉(zhuǎn)換。高頻頭LNB(亦稱降頻器)是將饋源送來(lái)的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行降頻和信號(hào)放大然后傳送至衛(wèi)星接收機(jī)。一般可分為C波段頻率LNB (3. 7GHz-4. 2GHz、18_21V)和 Ku波段頻率LNB (10. 7GHz-12. 75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先將衛(wèi)星高頻訊號(hào)放大至數(shù)十萬(wàn)倍后再利用本地振蕩電路將高頻訊號(hào)轉(zhuǎn)換至中頻950MHz-2050MHz，以利于同軸電纜的傳輸及衛(wèi)星接收機(jī)的解調(diào)和工作。衛(wèi)星接收機(jī)是將高頻頭輸送來(lái)的衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，解調(diào)出衛(wèi)星電視圖像或數(shù)字信號(hào)和伴音信號(hào)。接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，平行的電磁波通過(guò)拋物面天線反射后，匯聚到饋源上。通常，拋物面天線對(duì)應(yīng)的饋源是一個(gè)喇叭天線。但是由于拋物面天線的反射面的曲面加工難度大，精度要求也高，因此，制造麻煩，且成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)現(xiàn)有的衛(wèi)星電視天線加工不易、成本高的缺陷，提供一種加工簡(jiǎn)單、制造成本低的前饋式衛(wèi)星電視天線。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種前饋式衛(wèi)星電視天線，所述前饋式衛(wèi)星電視天線包括設(shè)置在饋源后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心層及設(shè)置在核心層一側(cè)表面的反射板，所述核心層包括至少一個(gè)核心層片層，所述核心層片層包括片狀的基材以及設(shè)置在基材上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層按照折射率分布可劃分為位于中間位置的圓形區(qū)域以及分布在圓形區(qū)域周圍且與所述圓形區(qū)域共圓心的多個(gè)環(huán)形區(qū)域，所述圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的折射率相同，且在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大折射率逐漸減小，所述圓形區(qū)域的折射率的最小值小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值，相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最小值小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值。進(jìn)一步地，所述核心層片層還包括覆蓋人造微結(jié)構(gòu)的填充層。進(jìn)一步地，所述核心層包括多個(gè)折射率分布相同且相互平行的核心層片層。進(jìn)一步地，所述超材料面板還包括設(shè)置在核心層另一側(cè)的匹配層，以實(shí)現(xiàn)從空氣到核心層的折射率匹配。
進(jìn)一步地，所述圓心為核心層片層的中心，所述圓形區(qū)域以及多個(gè)環(huán)形區(qū)域的折射率變化范圍相同，所述核心層片層的折射率n(r)分布滿足如下公式
權(quán)利要求
1.一種前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述前饋式衛(wèi)星電視天線包括設(shè)置在饋源后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心層及設(shè)置在核心層一側(cè)表面的反射板，所述核心層包括至少一個(gè)核心層片層，所述核心層片層包括片狀的基材以及設(shè)置在基材上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層按照折射率分布可劃分為位于中間位置的圓形區(qū)域以及分布在圓形區(qū)域周圍且與所述圓形區(qū)域共圓心的多個(gè)環(huán)形區(qū)域，所述圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的折射率相同，且在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大折射率逐漸減小，所述圓形區(qū)域的折射率的最小值小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值， 相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最小值小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層片層還包括覆蓋人造微結(jié)構(gòu)的填充層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層包括多個(gè)折射率分布相同且相互平行的核心層片層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述超材料面板還包括設(shè)置在核心層另一側(cè)的匹配層，以實(shí)現(xiàn)從空氣到核心層的折射率匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述圓心為核心層片層的中心，所述圓形區(qū)域以及多個(gè)環(huán)形區(qū)域的折射率變化范圍相同，所述核心層片層的折射率n(r)分布滿足如下公式ηV/2+r2 -I-Uη(Γ) = "腿--^~；其中，n(r)表示核心層片層上半徑為r處的折射率值；1為饋源到與其靠近的匹配層的距離，或1為饋源到核心層的距離；d為核心層的厚度，d = ^n、.Anmax -nmuJ，Hfflax表示核心層片層上的折射率最大值；Ilmin表示核心層片層上的折射率最小值；k = floor J12 -)，floor表示向下取整數(shù)。 λ
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述匹配層包括多個(gè)匹配層片層，每一匹配層片層具有單一的折射率，所述匹配層的多個(gè)匹配層片層的折射率均滿足以下公式in(i) = (( max+ mm)/2) ；其中，m表示匹配層的總層數(shù)，i表示匹配層片層的編號(hào)，其中，靠近核心層的匹配層片層的編號(hào)為m。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述每一匹配層片層包括材料相同的第一基板及第二基板，所述第一基板與第二基板之間填充空氣。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7任意一項(xiàng)所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層的每一核心層片層的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)形狀相同，所述圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)具有相同的幾何尺寸，且在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大人造微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸逐漸減小，所述圓形區(qū)域內(nèi)幾何尺寸最小的人造微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域內(nèi)幾何尺寸最大的人造微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸，相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域內(nèi)幾何尺寸最小的人造微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域內(nèi)幾何尺寸最大的人造微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述人造微結(jié)構(gòu)為平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)。
10.一種衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，包括饋源、高頻頭及衛(wèi)星接收機(jī)，其特征在于，所述衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)還包括如權(quán)利要求1至9任意一項(xiàng)所述的前饋式衛(wèi)星電視天線，所述前饋式衛(wèi)星電視天線設(shè)置在饋源的后方。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種前饋式衛(wèi)星電視天線，包括超材料面板，超材料面板包括核心層及反射板，核心層包括核心層片層，核心層片層包括圓形區(qū)域及分布在圓形區(qū)域周圍的多個(gè)環(huán)形區(qū)域，圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域內(nèi)相同半徑處的折射率相同，在圓形區(qū)域及環(huán)形區(qū)域各自的區(qū)域內(nèi)隨著半徑的增大折射率逐漸減小，圓形區(qū)域的折射率的最小值小于與其相鄰的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值，相鄰兩個(gè)環(huán)形區(qū)域，處于內(nèi)側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最小值小于處于外側(cè)的環(huán)形區(qū)域的折射率的最大值。根據(jù)本發(fā)明的前饋式衛(wèi)星電視天線，由片狀的超材料面板代替了傳統(tǒng)的拋物面天線，制造加工更加容易，成本更加低廉。另外，本發(fā)明還提供了一種具有上述前饋式衛(wèi)星電視天線的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01Q19/06GK102480021SQ201110210218
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 洪運(yùn)南, 王今金 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司, 深圳光啟高等理工研究院