專利名稱：一種超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(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，涉及一種超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)。背景技術(shù)：
超材料是近十年來發(fā)展起來的對電磁波起調(diào)制作用的材料。超材料一般是由一定數(shù)量的金屬微結(jié)構(gòu)附在具有一定力學、電磁學的基板上，這些具有特定圖案和材質(zhì)的微結(jié)構(gòu)會對經(jīng)過其身的特定頻段的電磁波產(chǎn)生調(diào)制作用?，F(xiàn)有的衛(wèi)星天線，例如衛(wèi)星電視接收天線，通常采用傳統(tǒng)的反射板天線通常為拋物面天線，拋物面天線負責將接收到的信號反射到位于焦點處的信號接收器內(nèi)。接收從衛(wèi)星上傳來的電磁波信號時，平行的電磁波(由于衛(wèi)星與地球的距離相當 遠，其發(fā)出的電磁波在到達地面時可認為是平面波)通過拋物面天線反射后，匯聚到信號接收器上。目前為了提高超材料衛(wèi)星天線在高頻波段的性能，經(jīng)常選用一些無增強材料填充的低介電常數(shù)、低損耗的基板，如PS基板，這些基板雖性能較好，但強度一般很差，無法滿足野外作業(yè)用超材料要求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種在反射板上覆上至少一層碳纖維的超材料衛(wèi)星天線及天線系統(tǒng)，該超材料衛(wèi)星天線在不改變基板損耗和介電常數(shù)的基礎(chǔ)上提高了該超材料衛(wèi)星天線的強度。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板；所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述反射板附著在所述基板的后表面，至少一層碳纖維覆在所述反射板上。所述碳纖維通過熱熔膠覆在所述反射板上。所述碳纖維為碳纖維織布、碳纖維無紡布或單纖維。所述基板的材質(zhì)為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。所述熱塑性樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或特氟龍。所述熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂或聚酰亞胺樹脂。所述超材料衛(wèi)星天線還包括覆蓋在金屬微結(jié)構(gòu)上的保護膜。所述保護膜為PS塑料、PET塑料或HIPS塑料，所述保護膜的厚度為O. l_2mm。所述金屬微結(jié)構(gòu)為由金屬絲構(gòu)成的具有一定幾何形狀的平面或者立體結(jié)構(gòu)。一種衛(wèi)星接收系統(tǒng)，包括衛(wèi)星天線、連接信號接收器的衛(wèi)星接收機，所述衛(wèi)星天線為上述超材料衛(wèi)星天線。
本發(fā)明的有益效果為在反射板上覆上至少一層碳纖維，這種超材料衛(wèi)星天線能在不改變基板損耗和介電常數(shù)的基礎(chǔ)上提高了該超材料衛(wèi)星天線的強度，同時碳纖維具有較高的導電性能，本身也可以作為超材料衛(wèi)星天線的電磁波反射層。

圖I是本發(fā)明的超材料衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。如圖I所示，根據(jù)本發(fā)明的超材料衛(wèi)星天線包括設(shè)置在饋源后方的超材料平板100，超材料平板100包括核心層10及設(shè)置在核心層后表面的反射板200，核心層10包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，基板后表面附著有反射板，至少一層碳纖維通過熱熔膠覆在反射板上；本實施例中，熱熔膠選用強度較高的聚酰胺、酰酯類的熱熔膠，并且根據(jù)超材料衛(wèi)星天線對強度的要求，碳纖維可選用碳纖維織布、碳纖維無紡布或單纖維等，也可以同時用這幾種不同碳纖維的組合；還包括覆蓋在金屬微結(jié)構(gòu)上的厚度為
O.I-2mm的保護膜，保護膜為PS塑料、PET塑料或HIPS塑料等塑料；這種超材料衛(wèi)星天線能在不改變基板損耗和介電常數(shù)的基礎(chǔ)上提高了該超材料衛(wèi)星天線的強度，同時碳纖維具有較高的導電性能，本身也可以作為超材料衛(wèi)星天線的電磁波反射層；在反射板上覆碳纖維，工藝技術(shù)簡單、成本低。本實施例中基板的材質(zhì)為聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或特氟龍等熱塑性樹脂，或環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂或聚酰亞胺樹脂等熱固性樹脂；金屬微結(jié)構(gòu)為由金屬絲構(gòu)成的具有一定幾何形狀的平面或者立體結(jié)構(gòu)，金屬微結(jié)構(gòu)可以通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在所述基板上。饋源為傳統(tǒng)的波紋喇叭，這個根據(jù)衛(wèi)星的電視信號的極化方式不同有不同的選擇，例如中星9號，其電視信號既有左旋圓極化又有右旋圓極化，因此饋源應當采用雙圓極化的波紋喇叭。超材料平板100任一縱截面具有相同的形狀與面積，此處的縱截面是指超材料平板中與超材料平板的中軸線垂直的剖面。超材料平板的縱截面為方形、圓形或橢圓形，優(yōu)選地，超材料平板的縱截面為方形，這樣得到的超材料平板容易加工，例如300X300mm或450X450mm的正方形，450X475mm的長方形。圓形可以是直徑為250、300或450mm的圓形。核心層的折射率分布滿足如下公式n(x, y, 0) = nmax-^f^ (I);Vsegment = ss+λ *numseg_t ⑵；numSegment = ΑθΟΓ( 3 );
權(quán)利要求
1.一種超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板；所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述反射板附著在所述基板的后表面，其特征在于，至少一層碳纖維覆在所述反射板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述碳纖維通過熱熔膠覆在所述反射板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述碳纖維為碳纖維織布、碳纖維無紡布或單纖維。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述基板的材質(zhì)為熱塑性樹脂或熱固性樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述熱塑性樹脂包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯或特氟龍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述熱固性樹脂包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、有機硅樹脂或聚酰亞胺樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述超材料衛(wèi)星天線還包括覆蓋在金屬微結(jié)構(gòu)上的保護膜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述保護膜為PS塑料、PET塑料或HIPS塑料，所述保護膜的厚度為O. l-2mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)為由金屬絲構(gòu)成的具有一定幾何形狀的平面或者立體結(jié)構(gòu)。
10.一種衛(wèi)星接收系統(tǒng)，包括衛(wèi)星天線、連接信號接收器的衛(wèi)星接收機，其特征在于，所述衛(wèi)星天線為權(quán)利要求I至9任意一項所述的超材料衛(wèi)星天線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板；所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述反射板附著在所述基板的后表面，至少一層碳纖維覆在所述反射板上。在反射板上覆上至少一層碳纖維，這種超材料衛(wèi)星天線能在不改變基板損耗和介電常數(shù)的基礎(chǔ)上提高了該超材料衛(wèi)星天線的強度，同時碳纖維具有較高的導電性能，本身也可以作為超材料衛(wèi)星天線的電磁波反射層。還涉及一種衛(wèi)星接收系統(tǒng)。
文檔編號H01Q19/10GK102800988SQ20121026862
公開日2012年11月28日 申請日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 黃新政 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司