专利名称：一种超材料卫星天线及卫星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，涉及一种超材料卫星天线及卫星接收系统。
背景技术：
现有的卫星天线，例如卫星电视接收天线，通常采用传统的反射面天线通常为抛物面天线，抛物面天线负责将接收到的信号反射到位于焦点处的信号接收器内。接收从卫星上传来的电磁波信号时，平行的电磁波(由于卫星与地球的距离相当远，其发出的电磁波在到达地面时可认为是平面波)通过抛物面天线反射后，汇聚到信号接收器上，这种卫星天线对频率的选择有一定的局限性。但是，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、制造成本低且具有频率选择功能的超材料卫星天线。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种超材料卫星天线，所述超材料卫星天线包括信号收发器以及固定在竖直墙壁上的超材料平板，所述超材料平板包括单层核心层及设置在核心层后表面的反射板，所述核心层包括基板及附着在基板前表面的多个人造微结构，所述基板后表面附着有所述反射板；所述反射板为网格状反射板；所述每个人造微结构包括多条自一中心点向外螺旋延伸且互不相交的螺旋线；所述单层核心层的折射率分布满足如下公式
权利要求
1.一种超材料卫星天线，其特征在于，所述超材料卫星天线包括信号收发器以及固定在竖直墙壁上的超材料平板，所述超材料平板包括单层核心层及设置在核心层后表面的反射板，所述核心层包括基板及附着在基板前表面的多个人造微结构，所述基板后表面附着有所述反射板；所述反射板为网格状反射板；所述每个人造微结构包括多条自一中心点向外螺旋延伸且互不相交的螺旋线；所述单层核心层的折射率分布满足如下公式 (λΛ dis ""Vsegment X，y，O) = Omax--f-； Vsegment =SS+ λ *numsegment ； (dis —ss \ numsegment = floor；· D = ^\^ ； ^max —^min Clis=Cl^d2 ；dl _ λ/X + (y _ ysource ) + ^source d2=sin y *(L/2-y)； ss=sin y * (L/2-yvirtual) -cos y *zvirtual ； 以上公式是在超材料平板上建立坐标系，其中超材料平板中心点为坐标原点(0,0,0),卫星在所述竖直墙壁上的投影点、超材料平板的中心点以及信号收发器在所述竖直墙壁上的投影点三点共线，所述三点的共线为y轴，且朝卫星在所述竖直墙壁上的方向为正，垂直所述超材料平板为z轴，且朝墙壁面外为正； 其中，n(x, y,0)表示核心层上任意一点的折射率值； L表示核心层被坐标面yoz所截的有效长度； nmax表示核心层的折射率的最大值； Iimin表示核心层的折射率的最小值； λ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平板表面入射时与超材料平板法线所成的夹角； floor表示向下取整；(xSource Ysource Zsource)表不 目号收发器等效点的坐标； (Xvirtual Yvirtual Zvirtual)表示信号收发器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所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述每个人造微结构的各条螺旋线自所述中心点向外均为顺时针或逆时针螺旋。
3.根据权利要求I所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述每个人造微结构包括多条螺旋折线。
4.根据权利要求3所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述各条螺旋折线在弯折的位置处形成直角。
5.根据权利要求I所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述螺旋线是金属线。
6.根据权利要求I所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述超材料卫星天线还包括覆盖在人造微结构上的保护膜。
7.根据权利要求6所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述保护膜为PS塑料、PET塑料或HIPS塑料，所述保护膜的厚度为O. l-2mm。
8.根据权利要求I所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述核心层的厚度为0.11-2. 5mm,其中，基板的厚度为O.多个人造微结构的厚度为O. 01-0. 5mm。
9.根据权利要求8所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述核心层的厚度为1.036mm,其中，基板的厚度均为I. 018mm,多个人造微结构的厚度为O. 018mm。
10.根据权利要求I所述的超材料卫星天线，其特征在于，所述网格反射板包括多片彼此相隔相同间隙的金属片。
11.根据权利要求10所述的超材料卫星天线，其特征在于，每一所述金属片为正方形金属片，其边长为18至20毫米；相邻金属片的间隙为O. 13至O. 18毫米。
12.—种卫星接收系统，包括卫星天线、卫星接收机，其特征在于，所述卫星天线为权利要求I至11任意一项所述的超材料卫星天线。
全文摘要
本发明公开了一种超材料卫星天线，所述超材料卫星天线包括信号收发器以及固定在竖直墙壁上的超材料平板，所述超材料平板包括单层核心层及设置在核心层后表面的网格反射板，所述核心层包括基板及附着在基板前表面的多个人造微结构，所述基板后表面附着有所述反射板，并且，由片状的超材料平板代替传统的抛物面天线，制造加工更加容易，成本更加低廉，另外依此设计的超材料平板整体厚度在毫米级别，相当的轻薄，本发明通过采用特殊的人造微结构，使得卫星天线具有频率选择的功能。本发明还提供了一种卫星接收系统。
文档编号H01Q19/06GK102723583SQ201210175280
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月31日 优先权日2012年5月31日
发明者刘若鹏, 季春霖, 岳玉涛, 杨青, 殷俊 申请人:深圳光启创新技术有限公司