一種超材料、超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種超材料，包括超材料基板和附著于所述超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，所述超材料基板采用的是片狀模塑料基板。還涉及利用該超材料制備的超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)。該片狀模塑料基板不僅機械強度高，還具有優(yōu)良的耐候性和耐熱性；利用該超材料制備的超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)對入射電磁波的各種調(diào)制功能，例如匯聚電磁波、吸收電磁波、對電磁波透明、高介電常數(shù)、高磁導率、負磁導率等，還能在室外惡劣的環(huán)境下保持良好的性能和較長的使用壽命。
【專利說明】一種超材料、超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明涉及超材料領(lǐng)域，尤其涉及一種超材料、超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)?！尽颈尘凹夹g(shù)】】
[0002]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。
[0003]電子產(chǎn)品正向薄型化、高性能化和多功能化的方向發(fā)展，為此，基板材料不僅應具有較低的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗，還要具有優(yōu)異的熱性能、電性能和機械性能。
[0004]傳統(tǒng)的基板樹脂多采用酚醛樹脂和環(huán)氧樹脂，目前應用最多的是玻璃纖維增強的環(huán)氧樹脂板FR-4，這種材料由于具有制造成本低、性價比高等優(yōu)點，在低頻電子產(chǎn)品中有較好的應用，但在高頻電路中，由于其介電性能以及耐高溫性能較差，因此，F(xiàn)R-4不適合應用于高頻電路中。
[0005]而目前制備超材料、超材料衛(wèi)星天線的基板主要采用的是聚苯乙烯基板，因為聚苯乙烯具有低介電常數(shù)、低介質(zhì)損耗等特點，非常適合作為超材料、超材料衛(wèi)星天線的基板，但聚苯乙烯本身的韌性較小，并且在室外使用一段時間后，因太陽輻射，使得材料內(nèi)形成離子和自由基，從而破壞化學鍵，材料會發(fā)生降解進一步降低材料的機械強度，因此該基板的抗老化性能有待提高。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種機械性能好、耐候性的超材料及超材料衛(wèi)星天線、衛(wèi)星接收系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決上述技術(shù)問`題所采用的技術(shù)方案是:一種超材料，包括超材料基板和附著于所述超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，所述超材料基板采用的是片狀模塑料基板。
[0008]所述片狀模塑料基板的厚度為lmnT6mm。
[0009]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立體結(jié)構(gòu)。
[0010]所述金屬微結(jié)構(gòu)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片狀模塑料基板上。
[0011]片狀模塑料(簡稱SMC)是一種由不飽和聚酯樹脂、增強纖維、填料以及各種添加劑如固化劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑和著色劑等組成的夾芯薄片狀材料，其芯部由經(jīng)樹脂膠液充分浸潰的短切玻璃纖維構(gòu)成。
[0012]一種超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源及超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層一表面的反射面，所述核心層包括基板及附著在所述基板一表面的金屬微結(jié)構(gòu)，所述基板采用的是片狀模塑料基板。
[0013]所述金屬微結(jié)構(gòu)附著在所述片狀模塑料基板的前表面，所述片狀模塑料基板的后表面附著反射面。[0014]所述超材料衛(wèi)星天線還包括覆蓋在所述金屬微結(jié)構(gòu)上的保護膜。
[0015]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0.01mnT2mm。
[0016]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)星天線為上述的超材料衛(wèi)星天線。
[0017]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明超材料中的基板采用的是片狀模塑料基板，該片狀模塑料基板不僅機械強度高，還具有優(yōu)良的耐候性和耐熱性；利用該超材料制備的超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)，不僅實現(xiàn)對入射電磁波的各種調(diào)制功能，例如匯聚電磁波、吸收電磁波、對電磁波透明、高介電常數(shù)、高磁導率、負磁導率等，還能在室外惡劣的環(huán)境下保持良好的性能和較長的使用壽命。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0018]圖1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】】
[0019]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。
[0020]一種超材料，包括超材料基板和通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻等方法附著于超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，金屬微結(jié)構(gòu)為由金屬絲(銅絲、銀絲、鋁絲等)構(gòu)成的具有一定幾何形狀的平面或立體結(jié)構(gòu)；本實施例的關(guān)鍵點在于:超材料基板采用的是厚度為lmnT6mm的片狀模塑料基板。片狀模塑料(簡稱SMC)是一種由不飽和聚酯樹脂、增強纖維、填料以及各種添加劑如固化劑、增稠劑、低收縮添加劑、脫模劑和著色劑等組成的夾芯薄片狀材料，其芯部由經(jīng)樹脂膠液充分浸潰的短切玻璃纖維構(gòu)成。SMC片材具有優(yōu)越的耐腐蝕性能，質(zhì)輕及工程設(shè)計容易、靈活等優(yōu)點，其機械性能可以與部分金屬材料相媲美，其制造的產(chǎn)品具有良好的剛性、耐變形、使用溫度范圍大的優(yōu)點。SMC的工藝原理為:一定量的SMC模壓料裝入模具后，在一定的溫度和壓力下SMC模壓料塑化、流動并充滿模腔，同時，SMC模壓料發(fā)生交聯(lián)團化反應，形成三維體型結(jié)構(gòu)而得到語氣的制品，在整個壓制過程中，加壓、賦形、保溫等過程依靠被加熱的模具的閉合實現(xiàn)的。
[0021]本發(fā)明還涉及利用該超材料制備的超材料衛(wèi)星天線。
[0022]如圖1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面200，核心層10包括片狀模塑料基板及附著在片狀模塑料基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，片狀模塑料基板后表面附著有反射面；還包括覆蓋在金屬微結(jié)構(gòu)上的厚度為0.01mnT2mm的保護膜，保護膜為PS塑料、PET塑料或HIPS塑料等塑料；該片狀模塑料基板不僅機械強度高，還具有優(yōu)良的耐候性和耐熱性，所以該超材料衛(wèi)星天線不僅實現(xiàn)對入射電磁波的各種調(diào)制功能，例如匯聚電磁波、吸收電磁波、對電磁波透明、高介電常數(shù)、高磁導率、負磁導率等，還能在室外惡劣的環(huán)境下保持良好的性能和較長的使用壽命。
[0023]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。
[0024]核心層的折射率分布滿足如下公式:
[0025]
【權(quán)利要求】
1.一種超材料，包括超材料基板和附著于所述超材料基板上的金屬微結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超材料基板采用的是片狀模塑料基板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述片狀模塑料基板的厚度為Imm?6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，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立體結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超材料，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)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片狀模塑料基板上。
5.一種超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源及超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層一表面的反射面，所述核心層包括基板及附著在所述基板一表面的金屬微結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基板采用的是片狀模塑料基板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5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)附著在所述片狀模塑料基板的前表面，所述片狀模塑料基板的后表面附著反射面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5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所述金屬微結(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0.01mnT2mm。
9.一種衛(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5至8任意一項所述的超材料衛(wèi)星天線。
【文檔編號】H01Q19/06GK103682658SQ201210317246
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月31日
【發(fā)明者】劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 林云燕, 李雪 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司