专利名称：一种偏馈式卫星电视天线及其卫星电视接收系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种偏馈式卫星电视天线及其卫星电视接收系统。
背景技术：
传统的卫星电视接收系统是由抛物面天线、馈源、高频头、卫星接收机组成的卫星地面接收站。抛物面天线负责将卫星信号反射到位于焦点处的馈源和高频头内。馈源是在抛物面天线的焦点处设置的一个用于收集卫星信号的喇叭，又称波纹喇叭。其主要功能有两个一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给高频头。ニ是对接收的电磁波进行极化转换。高频头LNB(亦称降频器)是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。一般可分为C波段频率LNB (3. 7GHz-4. 2GHz、18_21V)和Ku波段频率LNB (10. 7GHz-12. 75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先将卫星高频讯号放 大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz，以利于同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像或数字信号和伴音信号。接收卫星信号时，平行的电磁波(平面波)通过抛物面天线反射后，汇聚到馈源上。通常，抛物面天线对应的馈源是ー个喇叭天线。但是由于抛物面天线的反射面的曲面加工难度大，精度要求也高，因此，制造麻烦、成本较高，且产品的一致性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对现有的卫星电视天线加工不易、成本高且产品一致性较差的缺陷，提供ー种加工简单、制造成本低及产品一致性高的偏馈式卫星电视天线。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种偏馈式卫星电视天线，所述偏馈式卫星电视天线包括固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心层、设置在核心层ー侧表面的反射板及设置在核心层另ー侧表面的阻抗匹配层，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布满足如下公式n(X，y，0)-nmax-diS~V7ent ，Vsegment = ss+ λ *numsegment，numsegment — floor ( ^ )，
—入D = ’
权利要求
1.一种偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述偏馈式卫星电视天线包括固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心层、设置在核心层ー侧表面的反射板及设置在核心层另ー侧表面的阻抗匹配层，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布满足如下公式 以上公式是在超材料面板上建立坐标系,其中超材料面板中心点为坐标原点(0,0,0),卫星在所述墙壁的投影点、超材料面板的中心点以及馈源在所述墙壁的投影点三点共线，所述三点的共线为y轴，且朝卫星在所述墙壁的投影点方向为正，垂直所述超材料面板为z轴，且朝墙壁外为正； 其中，n(x, y,0)表示核心层片层上任意一点的折射率值； L表示核心层片层被坐标面yoz所截的有效长度； Hfflax表示核心层片层的折射率的最大值； Ilmin表示核心层片层的折射率的最小值； 入表示卫星电视天线接收的电磁波的波长； Y表示从特定卫星发出的电磁波在超材料面板表面入射时与超材料面板法线所成的夹角； floor表示向下取整；(Xsource Ysource Zsource)表示馈源等效点的坐标； (Xvirtual Yvirtual Zvirtual)表示馈源等效点相对于坐标面XOy的对称点的坐标。
2.根据权利要求I所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述第一基材包括片状的第一前基板及第一后基板，所述多个第一人造微结构夹设在第一前基板与第一后基板之间。
3.根据权利要求2所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述核心层片层的厚度为O. 546mm,其中，第一前基板及第一后基板的厚度均为O. 254mm,多个第一人造微结构的厚度为O. 038mm。
4.根据权利要求I所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述阻抗匹配层包括一个阻抗匹配层片层或者厚度相同的多个阻抗匹配层片层，所述阻抗匹配层片层包括片状的第二基材以及设置在第二基材上的多个第二人造微结构，所述阻抗匹配层片层的折射率分布满足如下公式
5.根据权利要求4所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述阻抗匹配层具有4个阻抗匹配层片层，即Hl = 4。
6.根据权利要求4或者5所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述第二基材包括片状的第二前基板及第ニ后基板，所述多个第二人造微结构夹设在第二前基板与第二后基板之间。
7.根据权利要求6所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述阻抗匹配层片层的厚度为O. 546mm，其中，第二前基板及第ニ后基板的厚度均为O. 254mm,多个第二人造微结构的厚度为O. 038mm。
8.根据权利要求I所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述超材料面板任ー纵截面具有相同的形状与面积。
9.根据权利要求8所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述超材料面板的纵截面为方形、圆形或者椭圆形。
10.根据权利要求6所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述第一人造微结构及第二人造微结构均为由铜线或银线构成的金属微结构，所述金属微结构通过蚀刻、电镀、钻亥IJ、光刻、电子刻或离子刻的方法分别附着在第一基材及第ニ基材上。
11.根据权利要求10所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述金属微结构呈平面雪花状，所述金属微结构具有相互垂直平分的第一金属线及第二金属线，所述第一金属线与第二金属线的长度相同，所述第一金属线两端连接有相同长度的两个第一金属分支，所述第一金属线两端连接在两个第一金属分支的中点上，所述第二金属线两端连接有相同长度的两个第二金属分支，所述第二金属线两端连接在两个第二金属分支的中点上，所述第一金属分支与第二金属分支的长度相等。
12.根据权利要求11所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述平面雪花状的金属微结构的每个第一金属分支及每个第二金属分支的两端还连接有完全相同的第三金属分支，相应的第三金属分支的中点分别与第一金属分支及第ニ金属分支的端点相连。
13.根据权利要求11所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述平面雪花状的金属微结构的第一金属线与第二金属线均设置有两个弯折部，所述平面雪花状的金属微结构绕垂直于第一金属线与第二金属线交点的轴线向任意方向旋转90度的图形都与原图重ロ O
14.一种卫星电视接收系统，包括馈源、连接馈源的高频头及与高频头连接的卫星接收机，其特征在于，所述卫星电视接收系统还包括如权利要求I至13任意一项所述的偏馈式卫星电视天线，所述偏馈式卫星电视天线固定贴附在竖直墙壁上，所述馈源通过支杆固定在房屋竖直墙壁上。
15.根据权利要求14所述的卫星电视接收系统，其特征在于，所述馈源为双圆极化波纹喇叭、左旋圆极化波纹喇叭或右旋圆极化波纹喇叭。
16.根据权利要求14所述的卫星电视接收系统，其特征在于，所用高频头的输入频率为11. 7 12. 2GHz，输出频率为950 1450MHz。
17.根据权利要求14所述的卫星电视接收系统，其特征在于，所用馈源三维可调。
全文摘要
本发明公开了一种偏馈式卫星电视天线，所述偏馈式卫星电视天线包括固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心层、设置在核心层一侧表面的反射板及设置在核心层另一侧表面的阻抗匹配层，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布通过特殊设计可以使得天线能够接收到特定卫星的电视信号。根据本发明的偏馈式卫星电视天线，由片状的超材料面板代替了传统的抛物面天线，制造加工更加容易，成本更加低廉，且产品的一致性高。
文档编号H01Q1/36GK102683814SQ201210132939
公开日2012年9月19日 申请日期2012年4月28日 优先权日2012年4月28日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 李星昆, 杨青, 殷俊 申请人:深圳光启创新技术有限公司