專利名稱：一種偏饋式衛(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)，涉及一種偏饋式衛(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、制造成本低的偏饋式衛(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)方案是一種偏饋式衛(wèi)星電視天線，所述偏饋式衛(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，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個(gè)核心層片層，每一個(gè)核心層片層包括片狀的第一基材以及設(shè)置在第一基材上的多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層的折射率分布滿足如下公式
權(quán)利要求
1.一種偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述偏饋式衛(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，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個(gè)核心層片層，每一個(gè)核心層片層包括片狀的第一基材以及設(shè)置在第一基材上的多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層的折射率分布滿足如下公式η —ηliiax mm其中，n(r)表示核心層片層上半徑為r處的折射率值，核心層片層的折射率分布圓心即為饋源等效點(diǎn)在超材料面板外側(cè)表面所在平面的投影，所述圓心與超材料面板的下邊沿相距sy ；s為饋源等效點(diǎn)到超材料面板的垂直距離；Hfflax表示核心層片層的折射率的最大值；Ilmin表示核心層片層的折射率的最小值； λ表示頻率為天線中心頻率的電磁波的波長(zhǎng)； floor表示向下取整。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述第一基材包括片狀的第一前基板及第一后基板，所述多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)夾設(shè)在第一前基板與第一后基板之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層片層的厚度為O. 21-2. 5mm，其中，第一前基板的厚度為O.第一后基板的厚度為O. 1-lmm，多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)的厚度為O. 01-0. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層片層的厚度為I. 018mm,其中，第一前基板及第一后基板的厚度均為O. 5mm,多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)的厚度為 O. 018mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述核心層的厚度為D2，
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述超材料面板任一縱截面具有相同的形狀與面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述超材料面板的縱截面為方形、圓形或橢圓形。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或6所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述超材料面板的下邊沿與饋源的上端處于同一水平。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述偏饋式衛(wèi)星電視天線的中心頻率為11.95GHZ，其中饋源等效點(diǎn)到超材料面板的垂直距離s為264. 6mm ；核心層片層的折射率分布圓心與超材料面板的下邊沿的距離sy為17mm ；饋源中軸線與超材料面板法線方向所成的夾角Θ為40度；核心層片層的層數(shù)為2層，核心層的厚度d2為2. 036mm ；核心層片層的折射率的最大值nmax為5. 575 ；核心層片層的折射率的最小值nmin為I. 6355。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述第一人造微結(jié)構(gòu)為由銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過(guò)蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在第一基材上。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)呈平面雪花狀，所述金屬微結(jié)構(gòu)具有相互垂直平分的第一金屬線及第二金屬線，所述第一金屬線與第二金屬線的長(zhǎng)度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第一金屬分支， 所述第一金屬線兩端連接在兩個(gè)第一金屬分支的中點(diǎn)上，所述第二金屬線兩端連接有相同長(zhǎng)度的兩個(gè)第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個(gè)第二金屬分支的中點(diǎn)上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長(zhǎng)度相等。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個(gè)第一金屬分支及每個(gè)第二金屬分支的兩端還連接有完全相同的第三金屬分支，相應(yīng)的第三金屬分支的中點(diǎn)分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點(diǎn)相連。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的第一金屬線與第二金屬線均設(shè)置有兩個(gè)彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞垂直于第一金屬線與第二金屬線交點(diǎn)的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。
14.一種衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，包括饋源、連接饋源的高頻頭及與高頻頭連接的衛(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I至13任意一項(xiàng)所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，所述偏饋式衛(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)了一種偏饋式衛(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，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個(gè)核心層片層，每一個(gè)核心層片層包括片狀的第一基材以及設(shè)置在第一基材上的多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)，通過(guò)精確設(shè)計(jì)核心層片層的折射率分布，使得饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)超材料面板后能夠以平面波的形式出射。根據(jù)本發(fā)明的偏饋式衛(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，另外依此設(shè)計(jì)的超材料面板整體厚度在毫米級(jí)別，相當(dāng)?shù)妮p薄。另外，本發(fā)明還提供了一種具有上述偏饋式衛(wèi)星電視天線的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H01Q15/00GK102593594SQ20121005038
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 楊青 申請(qǐng)人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司