本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)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，所述超材料面板的下邊沿與饋源的上端處于同一水平，所述超材料面板包括一側(cè)表面靠墻設(shè)置的反射層以及設(shè)置在反射層另一側(cè)表面的核心層，所述核心層包括兩個(gè)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(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)，所述核心層片層的折射率分布通過(guò)特殊設(shè)計(jì)可以使得天線能夠接收到特定衛(wèi)星的電視信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)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。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)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)。
技術(shù)介紹
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(平面波)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、成本較高，且產(chǎn)品的一致性較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)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、成本高且產(chǎn)品一致性較差的缺陷，提供一種加工簡(jiǎn)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。本專利技術(shù)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以及設(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，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(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n(x, y, =，vsegment=ss+ λ *numsegment,n Umsegment = floor，D =-2-，^max —nminCiis=Ci^d2jCi1 二 Vx2 + (y — Ysource )2 + Z^urce ，d2 = sin y * (L/之—y),ss = sin γ * (L/2 - yvirtual ) - cos γ * Zvirtual ，以上公式是在超材料面板上建立坐標(biāo)系，其中超材料面板中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0，0)，衛(wèi)星在所述墻壁的投影點(diǎn)、超材料面板的中心點(diǎn)以及饋源在所述墻壁的投影點(diǎn)三點(diǎn)共線，所述三點(diǎn)的共線為y軸，且朝衛(wèi)星在所述墻壁的投影點(diǎn)方向?yàn)檎怪彼龀牧厦姘鍨閆軸,且朝墻壁外為正；其中，n(x，y,O)表示核心層片層上任意一點(diǎn)的折射率值；L表示核心層片層被坐標(biāo)面yoz所截的有效長(zhǎng)度；η_表示核心層片層的折射率的最大值； Iiniin表示核心層片層的折射率的最小值；λ表示衛(wèi)星電視天線接收的電磁波的波長(zhǎng)；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(shí)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(diǎn)的坐標(biāo)；(xvirtual, yvirtual, Zvirtual)表示饋源等效點(diǎn)相對(duì)于坐標(biāo)面xoy的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)。進(jìn)一步地，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。進(jìn)一步地，所述核心層片層的厚度為0. 546_，其中，第一前基板及第一后基板的厚度均為0. 254mm,多個(gè)第一人造微結(jié)構(gòu)的厚度為0. 038mm。進(jìn)一步地，所述超材料面板任一縱截面具有相同的形狀與面積。進(jìn)一步地，所述超材料面板的縱截面為方形、圓形或者橢圓形。進(jìn)一步地，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分別附著在第一基材。進(jìn)一步地，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。進(jìn)一步地，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。進(jìn)一步地，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。根據(jù)本專利技術(shù)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，同時(shí)，本專利技術(shù)的偏饋式衛(wèi)星電視天線直接貼附在房屋的豎直墻壁上，不占用空間，也不需要復(fù)雜的支架，進(jìn)一步地節(jié)省成本，且安裝簡(jiǎn)單，例如，可以用釘子直接釘在墻壁上，或用膠水粘貼在墻壁上。并且，將天線貼附于墻壁的設(shè)計(jì)有效地解決了傳統(tǒng)拋物面天線的風(fēng)阻問(wèn)題。 另外，本專利技術(shù)還提供了一種衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)。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)，所述衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)還包括上述的偏饋式衛(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(guò)支桿固定在房屋豎直墻壁上。進(jìn)一步地，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。進(jìn)一步地，所用高頻頭的輸入頻率為11. 7^12. 2GHz，輸出頻率為95(Tl450MHz。進(jìn)一步地，所用饋源三維可調(diào)。附圖說(shuō)明圖I是本專利技術(shù)的第一實(shí)施例中偏饋式衛(wèi)星電視天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本專利技術(shù)的核心層片層其中一個(gè)超材料單元的透視示意圖；圖4是本專利技術(shù)的核心層片層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本專利技術(shù)的阻抗匹配層片層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本專利技術(shù)的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7是圖6所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種衍生結(jié)構(gòu)；圖8是圖6所示的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的一種變形結(jié)構(gòu)。圖9是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兊牡谝浑A段；圖10是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓?fù)湫螤畹难葑兊牡诙A段。具體實(shí)施例方式如圖I至圖4所示，為本專利技術(shù)第一實(shí)施例的偏饋式衛(wèi)星電視天線的結(jié)構(gòu)示意圖，所述偏饋式衛(wèi)星電視天線包括固定貼附在豎直墻壁NQ上的超材料面板100，所述超材料面板100的下邊沿與饋源I的上端處于同一水平，所述超材料面板100包括一側(cè)表面靠墻設(shè)置的反射層200以及設(shè)置在反射層200另一側(cè)表面的核心層10。饋源I為傳統(tǒng)的波紋喇叭，這個(gè)根據(jù)衛(wèi)星的電視信號(hào)的極化方式不同有不同的選擇，例如中星9號(hào)，其電視信號(hào)既有左旋圓極化又有右旋圓極化，因此饋源應(yīng)當(dāng)采用雙圓極化的波紋喇叭。另外，本專利技術(shù)中，反射層為具有光滑的表面的金屬反射板，例如可以是拋光的銅板、鋁板或鐵板等，也可是PEC(理想電導(dǎo)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
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以及設(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，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(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：n(x,y,0)=nmax-dis-vsegmentD‾,vsegment＝ss+λ*numsegment，numsegment=floor(dis-ssλ),D‾=λnmax-nmin,dis＝d1+d2，d1=x2+(y-ysource)2+zsource2,d2＝sinγ*(L/2？y)，ss＝sinγ*(L/2？yvirtual)？cosγzvirtual，以上公式是在超材料面板上建立坐標(biāo)系，其中超材料面板中心點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)(0，0，0)，衛(wèi)星在所述墻壁的投影點(diǎn)、超材料面板的中心點(diǎn)以及饋源在所述墻壁的投影點(diǎn)三點(diǎn)共線，所述三點(diǎn)的共線為y軸，且朝衛(wèi)星在所述墻壁的投影點(diǎn)方向?yàn)檎?，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(diǎn)的折射率值；L表示核心層片層被坐標(biāo)面yoz所截的有效長(zhǎng)度；nmax表示核心層片層的折射率的最大值；nmin表示核心層片層的折射率的最小值；λ表示衛(wèi)星電視天線接收的電磁波的波長(zhǎng)；γ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(shí)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(diǎn)的坐標(biāo)；(xvirtual，yvirtual，zvirtual)表示饋源等效點(diǎn)相對(duì)于坐標(biāo)面xoy的對(duì)稱點(diǎn)的坐標(biāo)。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉若鵬，季春霖，岳玉濤，楊青，殷俊，李星昆，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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