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，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)星接收機組成的衛(wèi)星地面接收站。拋物面天線負責將衛(wèi)星信號反射到位于焦點處的饋源和高頻頭內(nèi)。饋源是在拋物面天線的焦點處設(shè)置的一個用于收集衛(wèi)星信號的喇叭，又稱波紋喇叭。其主要功能有兩個一是將天線接收的電磁波信號收集起來，變換成信號電壓，供給高頻頭。ニ是對接收的電磁波進行極化轉(zhuǎn)換。高頻頭LNB(亦稱降頻器)是將饋源送來的衛(wèi)星信號進行降頻和信號放大然后傳送至衛(wèi)星接收機。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)星高頻訊號放 大至數(shù)十萬倍后再利用本地振蕩電路將高頻訊號轉(zhuǎn)換至中頻950MHz-2050MHz，以利于同軸電纜的傳輸及衛(wèi)星接收機的解調(diào)和工作。衛(wèi)星接收機是將高頻頭輸送來的衛(wèi)星信號進行解調(diào)，解調(diào)出衛(wèi)星電視圖像或數(shù)字信號和伴音信號。接收衛(wèi)星信號時，平行的電磁波(平面波)通過拋物面天線反射后，匯聚到饋源上。通常，拋物面天線對應(yīng)的饋源是ー個喇叭天線。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、成本較高，且產(chǎn)品的一致性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有的衛(wèi)星電視天線加工不易、成本高且產(chǎn)品一致性較差的缺陷，提供ー種加工簡單、制造成本低及產(chǎn)品一致性高的偏饋式衛(wèi)星電視天線。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種偏饋式衛(wèi)星電視天線，所述偏饋式衛(wèi)星電視天線包括固定貼附在豎直墻壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心層、設(shè)置在核心層ー側(cè)表面的反射板及設(shè)置在核心層另ー側(cè)表面的阻抗匹配層，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個核心層片層，所述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n(X，y，0)-nmax-diS~V7ent ，Vsegment = ss+ λ *numsegment，numsegment — floor ( ^ )，
—入D = ’
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)星電視天線包括固定貼附在豎直墻壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心層、設(shè)置在核心層ー側(cè)表面的反射板及設(shè)置在核心層另ー側(cè)表面的阻抗匹配層，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個核心層片層，所述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 以上公式是在超材料面板上建立坐標系,其中超材料面板中心點為坐標原點(0,0,0),衛(wèi)星在所述墻壁的投影點、超材料面板的中心點以及饋源在所述墻壁的投影點三點共線，所述三點的共線為y軸，且朝衛(wèi)星在所述墻壁的投影點方向為正，垂直所述超材料面板為z軸，且朝墻壁外為正； 其中，n(x, y,0)表示核心層片層上任意一點的折射率值； L表示核心層片層被坐標面yoz所截的有效長度； 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； 入表示衛(wèi)星電視天線接收的電磁波的波長； Y表示從特定衛(wèi)星發(fā)出的電磁波在超材料面板表面入射時與超材料面板法線所成的夾角； floor表示向下取整；(Xsource Ysource Zsource)表示饋源等效點的坐標； (Xvirtual Yvirtual Zvirtual)表示饋源等效點相對于坐標面XOy的對稱點的坐標。
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. 546mm,其中，第一前基板及第一后基板的厚度均為O. 254mm,多個第一人造微結(jié)構(gòu)的厚度為O. 038mm。
4.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，所述阻抗匹配層包括一個阻抗匹配層片層或者厚度相同的多個阻抗匹配層片層，所述阻抗匹配層片層包括片狀的第二基材以及設(shè)置在第二基材上的多個第二人造微結(jié)構(gòu)，所述阻抗匹配層片層的折射率分布滿足如下公式
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，所述阻抗匹配層具有4個阻抗匹配層片層，即Hl = 4。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的偏饋式衛(wèi)星電視天線，其特征在于，所述第二基材包括片狀的第二前基板及第ニ后基板，所述多個第二人造微結(jié)構(gòu)夾設(shè)在第二前基板與第二后基板之間。
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，所述阻抗匹配層片層的厚度為O. 546mm，其中，第二前基板及第ニ后基板的厚度均為O. 254mm,多個第二人造微結(jié)構(gòu)的厚度為O. 038mm。
8.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，所述超材料面板任ー縱截面具有相同的形狀與面積。
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，所述超材料面板的縱截面為方形、圓形或者橢圓形。
10.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，所述第一人造微結(jié)構(gòu)及第二人造微結(jié)構(gòu)均為由銅線或銀線構(gòu)成的金屬微結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆亥IJ、光刻、電子刻或離子刻的方法分別附著在第一基材及第ニ基材上。
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度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個第一金屬分支的中點上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個第二金屬分支的中點上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。
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)的每個第一金屬分支及每個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分別與第一金屬分支及第ニ金屬分支的端點相連。
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的軸線向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重ロ O
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，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)星電視天線固定貼附在豎直墻壁上，所述饋源通過支桿固定在房屋豎直墻壁上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，所述饋源為雙圓極化波紋喇叭、左旋圓極化波紋喇叭或右旋圓極化波紋喇叭。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，所用高頻頭的輸入頻率為11. 7 12. 2GHz，輸出頻率為950 1450MHz。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)，其特征在于，所用饋源三維可調(diào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種偏饋式衛(wèi)星電視天線，所述偏饋式衛(wèi)星電視天線包括固定貼附在豎直墻壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心層、設(shè)置在核心層一側(cè)表面的反射板及設(shè)置在核心層另一側(cè)表面的阻抗匹配層，所述核心層包括厚度相同且折射率分布相同的兩個核心層片層，所述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第一人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層的折射率分布通過特殊設(shè)計可以使得天線能夠接收到特定衛(wèi)星的電視信號。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，且產(chǎn)品的一致性高。
文檔編號H01Q1/36GK102683814SQ201210132939
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 李星昆, 楊青, 殷俊 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司