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。二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一个喇叭天线。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,且成本较高。
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、成本高的缺陷，提供一种加工简单、制造成本低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设置在馈源后方的具有电磁波发散功能的发散元件以及设置在发散元件后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心层及设置在核心层一侧表面的反射板，所述核心层包括至少一个核心层片层，所述核心层片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造孔结构，所述核心层片层按照折射率分布可划分为多个带状区域，以一定点为圆心，所述多个带状区域上相同半径处的折射率相同，且每一带状区域上随着半径的增大折射率逐渐减小，相邻两个带状区域，处于内侧的带状区域的折射率的最小值小于处于外侧的带状区域的折射率的最大值，该圆心与馈源的连线垂直于核心层片层，且该圆心不与核心层片层的中心重合。进一步地，所述核心层包括多个相互平行的核心层片层。进一步地，所述多个核心层片层中靠近反射板的核心层片层的所有带状区域具有相同的折射率变化范围，即每一个带状区域的折射率均是由最大值nmax连续减小到最小值
nIiiin0
进一步地，所述多个核心层片层中靠近反射板的核心层片层的折射率分布满足如下公式
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设置在馈源后方的具有电磁波发散功能的发散元件以及设置在发散元件后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心层及设置在核心层一侧表面的反射板，所述核心层包括至少一个核心层片层，所述核心层片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造孔结构，所述核心层片层按照折射率分布可划分为多个带状区域，以一定点为圆心，所述多个带状区域上相同半径处的折射率相同，且每一带状区域上随着半径的增大折射率逐渐减小，相邻两个带状区域，处于内侧的带状区域的折射率的最小值小于处于外侧的带状区域的折射率的最大值，该圆心与馈源的连线垂直于核心层片层，且该圆心不与核心层片层的中心重合。
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，所述核心层包括多个相互平行的核心层片层。
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，所述多个核心层片层中靠近反射板的核心层片层的所有带状区域具有相同的折射率变化范围，即每一个带状区域的折射率均是由最大值连续减小到最小值η.。
4.根据权利要求3所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述多个核心层片层中靠近反射板的核心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，其它核心层片层的折射率分布满足如下公式
6.根据权利要求5所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述核心层由7块核心层片层组成，即m = 7。
7.根据权利要求5所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述圆心设置在与核心层片层的下边缘相距Ml的位置上。
8.根据权利要求7所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述下边缘为直线，所述Ml表示圆心与下边缘中点的距离。
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，所述下边缘为曲线，所述Ml表示圆心与下边缘顶点的距离。
10.根据权利要求2至9任意一项所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述核心层的每一核心层片层的多个人造孔结构形状相同，所述多个人造孔结构中填充有折射率大于基材的介质，相同半径处的多个人造孔结构具有相同的体积，且每一带状区域上随着半径的增大人造孔结构的体积逐渐减小，相邻两个带状区域，处于内侧的带状区域的人造孔结构体积的最小值小于处于外侧的带状区域的人造孔结构体积的最大值。
11.根据权利要求2至9任意一项所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，所述核心层的每一核心层片层的多个人造孔结构形状相同，所述多个人造孔结构中填充有折射率小于基材的介质，相同半径处的多个人造孔结构具有相同的体积，且每一带状区域上随着半径的增大人造孔结构的体积逐渐增大，相邻两个带状区域，处于内侧的带状区域的人造孔结构体积的最大值大于处于外侧的带状区域的人造孔结构体积的最小值。
12.根据权利要求I所述的后馈式卫星电视天线，其特征在于，所述发散元件为凹透镜。
13.根据权利要求I所述的后馈式卫星电视天线，其特征在于，所述发散元件为发散超材料面板，所述发散超材料面板包括至少一个发散片层，所述发散片层的折射率以其中心为圆心呈圆形分布，且相同半径处的折射率相同，随着半径的增大折射率逐渐减小。
14.一种卫星电视接收系统，包括馈源、高频头及卫星接收机，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设置在馈源的后方。
全文摘要
本发明公开了一种偏馈式卫星电视天线，包括设置在馈源后方的发散元件及超材料面板，超材料面板包括核心层及反射板，核心层包括至少一个核心层片层，核心层片层包括片状的基材以及设置在基材上的多个人造孔结构，核心层片层划分为多个带状区域，以一定点为圆心，多个带状区域上相同半径处的折射率相同，且每一带状区域上随着半径的增大折射率逐渐减小，相邻两个带状区域，处于内侧的带状区域的折射率的最小值小于处于外侧的带状区域的折射率的最大值。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。另外，本发明还提供了一种具有上述偏馈式卫星电视天线的卫星电视接收系统。
文档编号H01Q19/06GK102956981SQ20111024270
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 王今金 申请人:深圳光启高等理工研究院, 深圳光启创新技术有限公司