民用平面卫星接收天线的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种民用平面卫星接收天线，包括：FR-4基材层，FR-4基材层为平面形状；金属贴片层，金属贴片层位于FR-4基材层之上，包括多个金属贴片单元。本发明实施例的民用平面卫星接收天线采用廉价的FR4板材制作，此外，这种天线采用平面结构设计，可以直接定在墙上或者铺在地上，实现与建筑物的共形，有效抵抗刮风下雨天线对天线造成的损坏，通过美化设计可以达到隐蔽的效果，与建筑物表面混为一体。
【专利说明】民用平面卫星接收天线
【技术领域】
[0001]本发明属于通讯天线【技术领域】，具体涉及一种民用平面卫星接收天线。
【背景技术】
[0002]我国地域辽阔、地形复杂，海岛、山区多，人口众多但分布不均，采用直播卫星可使我国广大边远地区及农村用户接收到高质量的广播电视信号。在我国发展广播电视卫星直播业务具有天然的优势和巨大的潜力，是世界上少数几个拥有如此巨大市场的国家之一。
[0003]2008?2013年广播电视村村通直播卫星电视广播地面接收设备采购项目招标卫星直播系统近千万套，市场前景广泛，经济效益巨大。目前民用卫星接收天线绝大部分采用抛物面天线，即平时所谓的‘锅’天线。这种天线具有以下缺点:
[0004]1.采用铁皮制作在户外日晒雨淋容易生锈。
[0005]2.天线面是抛物曲面，风阻较大，容易损坏，下雨天气还容易在天线面内形成积水，不利于接收信号，缩短天线寿命。
[0006]3.天线只能做成锅形，设计受到限制，安装在建筑物上很突兀、不美观。
【发明内容】
[0007]本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种具有成本便宜、平面形状、可以灵活设计的民用平面卫星接收天线。
[0008]为实现上述目的，本发明实施例的民用平面卫星接收天线包括:FR-4基材层，所述FR-4基材层为平面形状；金属贴片层，所述金属贴片层位于所述FR-4基材层之上，包括多个金属贴片单元。
[0009]本发明实施例的民用平面卫星接收天线采用廉价的FR4板材制作，此外，这种天线采用平面结构设计，可以直接定在墙上或者铺在地上，实现与建筑物的共形，有效抵抗刮风下雨天线对天线造成的损坏，通过美化设计可以达到隐蔽的效果，与建筑物表面混为一体。
[0010]可选地，本发明实施例的民用平面卫星接收天线还可以具有如下技术特征:
[0011]在本发明的一个实施例中，所述FR-4基材层面积为0.01-15平方米。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述FR-4基材层为三角形、圆形或多边形。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述金属贴片单元尺寸为1-12.5毫米。
[0014]在本发明的一个实施例中，所述金属贴片单元厚度为0.1-50毫米。
[0015]在本发明的一个实施例中，所述金属贴片单元表面涂覆有三防漆。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述金属贴片单元为正方形、圆形、环形、C形或十字形。
[0017]在本发明的一个实施例中，多个所述金属贴片单元呈圆阵、环阵或方阵排列。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述FR-4基材层采用PCB工艺加工。[0019]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0021]图1是根据本发明实施例的民用平面卫星接收天线的结构示意图；
[0022]图2是不同形状的金属贴片单元的示例图；
[0023]图3是本发明实施例的的民用平面卫星接收天线的天线方向图；和
[0024]图4是本发明实施例的的民用平面卫星接收天线的天线增益图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0027]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0028]在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0029]如图1所示，本发明实施例的民用平面卫星接收天线可以包括:FR_4基材层10和金属贴片层20。
[0030]FR-4基材层10为平面形状。FR-4是多种材料的统称，但是多数都是以所谓的四功能(Tera-Function)的环氧树脂加上填充剂(Filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。根据使用的用途不同，行业一般称为:FR_4Epoxy Glass Cloth、绝缘板、环氧板、环氧树脂板、溴化环氧树脂板、FR-4、玻璃纤维板、玻纤板、FR-4补强板、FPC补强板、柔性线路板补强板、FR-4环氧树脂板、阻燃绝缘板、FR-4积层板、环氧板、FR-4光板、FR-4玻纤板、环氧玻璃布板、环氧玻璃布层压板、线路板钻孔垫板。FR-4材料电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准，适合应用于高性能电子绝缘要求的产品，因此适合应用在天线上。
[0031]金属贴片层20位于FR-4基材层10之上，包括多个金属贴片单元201。通过调节多个金属贴片单元201的形状和尺寸来实现相位调节，从而在金属贴片层20所在平面上形成一个等相位面。金属贴片层20的材料可以选择铜、铝等金属。
[0032]本发明上述实施例的民用平面卫星接收天线采用廉价的FR4板材制作，此外，这种天线采用平面结构设计，可以直接定在墙上或者铺在地上，实现与建筑物的共形，有效抵抗刮风下雨天线对天线造成的损坏，通过美化设计可以达到隐蔽的效果，与建筑物表面混为一体。
[0033]可选地，本发明实施例的民用平面卫星接收天线还可以具有如下技术特征:
[0034]在本发明的一个实施例中，FR-4基材层10面积为0.01-15平方米。该实施例的民用平面卫星接收天线的面积不受限制，可以根据需要灵活设计。
[0035]在本发明的一个实施例中，FR-4基材层10为三角形、圆形或多边形等任意形状。
[0036]在本发明的一个实施例中，金属贴片单元201尺寸为1-12.5毫米。通常天线工作频段在11.7GHZ-12.2GHz之间，而该实施例中金属贴片单元201尺寸为亚波长尺寸，可以有效扩展天线的工作带宽。
[0037]在本发明的一个实施例中，金属贴片单元201厚度为0.1-50毫米。
[0038]在本发明的一个实施例中，金属贴片单元201表面涂覆有三防漆。三防漆可以保护金属贴片单元201，有效抵御自然环境对天线的损坏。
[0039]在本发明的一个实施例中，金属贴片单元201为正方形、圆形、环形、C形或十字形等等，如图2所不。
[0040]在本发明的一个实施例中，多个金属贴片单元201呈圆阵、环阵或方阵排列等等。
[0041]在本发明的一个实施例中，FR-4基材层10采用PCB (Printed Circuit Board,印制电路板)工艺加工。
[0042]为使本领域技术人员更好地理解本发明的有益效果， 申请人:做了如下实验。
[0043]发明人采用0.5米口径的平面反射阵天线，天线阵为圆形，采用正方形贴片单元，增益为34.5dB，和抛物面天线相近。发明人在清华大学罗姆楼顶进行了对星实验，所选卫星为中九广播电视卫星，信号强度达到77%，信号质量达到69%，电视画面清晰稳定，并且可以完全接收所有频道。图3为实验测试的天线方向图。从天线方向图可以看出，天线旁瓣低于-30dB，交叉极化低于_40dB，完全达到民品的应用要求，可以和军品标准相比拟。图4为实验测试的天线增益图。从天线增益图可以看出，该卫星接收天线覆盖了 11.5GHz?12.5GHz中九卫星直播卫星的所有工作频段，完全能够满足实际应用要求。
[0044]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0045]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种民用平面卫星接收天线，其特征在于，包括: FR-4基材层，所述FR-4基材层为平面形状； 金属贴片层，所述金属贴片层位于所述FR-4基材层之上，包括多个金属贴片单元。
2.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述FR-4基材层面积为0.01-15平方米。
3.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述FR-4基材层为三角形、圆形或多边形。
4.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述金属贴片单元尺寸为1-12.5晕米。
5.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述金属贴片单元厚度为0.1-50毫米。
6.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述金属贴片单元表面涂覆有三防漆。
7.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述金属贴片单元为正方形、圆形、环形、C形或十字形。
8.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，多个所述金属贴片单元呈圆阵、环阵或方阵排列。
9.根据权利要求1所述的民用平面卫星接收天线，其特征在于，所述FR-4基材层采用PCB工艺加工。
【文档编号】H01Q21/00GK103887604SQ201410119317
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】安文星, 杨帆, 许慎恒 申请人:清华大学