专利名称：方形或长方形板状多焦点卫星电视接收天线的制作方法
技术领域：
本发明属于微波接收天线，尤其是一种多焦点卫星电视接收天线。
近年来，随着卫星通讯事业的发展，接收目标从原来的单一目标逐渐向多方位，大角度，多个目标同时接收扩展。传统的抛物面天线体积大，安装使用不便，而且一站一次只能接收一颗卫星信号，若需同时接收数颗或数拾颗卫星必须建立数个或数拾个地面站，才能接收所有的卫星信号。显然一星一站投资是巨大的，尽管为了降低其造价采用了孔板、网眼等措施，但其面积价格比大。构造复杂，同时抛物面天线的增益随着照度分布的不均匀性而降低，一次幅射存在漏射，支撑棒在天线内构成对天线参数的影响，其一次也只能接收3度内的一至2个目标。
国外近年来研制的用于军事等方面的相控阵天线，例如美国专利US4458247，其虽可对大面积目标同时进行跟踪接收，频率范围极宽，但其复杂的计算机支持系统，精密的伺服运行系统造价是相等昂贵的。
本发明的目的在于提供一种结构简单，造价合理，安装运输方便，能够对空间大角度内多颗目标同时进行接收的方形或长方形板状多焦点卫星电视接收天线。
本发明的板状多焦点卫星电视接收天线包括天线本体1、安装底座2和仰角调整机构3等部分，其特征在于天线本体1是方形或长方形的板状结构，其构成如下在塑料外壳4中装有一个天线框架，该框架由横向均匀分布的11根金属竖胫5和纵向均匀分布的5根金属横胫6组成，每根金属竖胫两端点及中点均固定有强拉支承螺栓7;天线框架上面横向均匀设置有11根竖向金属龙骨10，所述的竖向金属龙骨10上面纵向均匀设置有7排横向金属龙骨，每排横向金属龙骨包括五根横向金属龙骨11，每根竖向金属龙骨10由上述相应的强拉支承螺栓7固定，每根横向金属龙骨11除强拉支承螺栓7处外均用螺钉固定于相应的竖向金属龙骨10上;
从左向右每三根竖向金属龙骨10组成一组独立变形曲面，其分为a、b、c、d、e五组独立变形曲面，在每根独立变形曲面上固定一个金属镜面9，调整分布于金属镜面9下边相应的强拉支承螺栓7的长度，即可实现各组天线曲度的调节;
在述各金属镜面9上面罩上非均匀介质盖板8，盖板8厚度小于天线最高使用频率的λ/4。
本发明的天线优点如下天线尺寸可根据增益等要求，在大范围内任意选取板状结构，它以金属型材为骨架通过调节设置的强拉支承螺栓，可形成独立或组合的变形曲面，可用多种形式馈电，大角度同时跟踪多个目标，从UHF到L、S波段均可在只变动馈源、波导、高频头的情况下接收，若将天线平放于地，可接收地平线22.5度以上任意方位目标，而无需移动天线，在同步卫星节目接收中，可用一付天线对大量卫星同时进行接收。同时天线选材容易，造价适中，加工制造方便，安装时无严格的接收指向，移动方便。可广泛用于通讯、导航、移动天体和固定目标的跟踪，以及射电天文探测的同步卫星电视的接收。
本发明的
如下图1是其正视图;
图2是其侧视图;
图3是其俯视图;
图4是其天线本体1的五组独立变形曲面示意图;
图5是其天线本体1的天线框架结构示意图;
图6是其侧向剖视图;
图7是其天线本体的a组独立变形曲面局部剖视图;
图8是其使用示意图。
图1～3表示本发明的典型实施例。其中1为天线本体，外形为长方形，长2.5m，高为2m、厚为0.18m，天线口径为5m2;2为安装底座;3为2组仰角调整机构。
图4表示天线本体1为a、b、c、d、e五组独立变形曲面组合，其中10为11根竖向金属龙骨，11为固定于竖向金属龙骨10上的7排35根横向金属龙骨，7为33个强拉支承螺栓，其分布在竖向金属龙骨10的两端和中间，以完成天线框架的联接与各变形曲面曲度的调整，从左向右每三根竖向金属龙骨10组成一组独立变形曲面，共分a、b、c、d、e五组，其中第3、5、7、9根竖向金属龙骨为相邻两组变形曲面的共同龙骨，金属龙骨选用方形金属型材，本实施例中竖向龙骨选用15×15mm的方形金属型材，横向龙骨11可采用8×4mm的金属型材。
图5示出了天线本体1的天线框架结构，其中4为塑料外壳，5为11根金属竖胫，6为5根金属横胫，7为强拉支承螺栓，2为安装底座，天线框架2由竖、横胫焊接而成，框架背面、下面焊有支承件4个。为了保证变形曲面对同步卫星各星传来的电波按照入射角差在馈电外形成各自的合成焦点，严格要求选用材料的强度、弹性及尺寸精度，在接收KU波段时，材料尺寸误差必须在0.06mm/m以下。
图6表示出天线本体的内部结构。图中4为塑料外壳，其中装有由金属竖胫5和金属横胫6焊成的无线框架，天线框架上设置有11根竖向金属龙骨10和7排计35根横向金属龙骨11，它们由相应的强拉支承螺栓7固定，在五组独立变形曲上分别固定有金属镜面9，镜面9用金属丝网或厚度小于1mm的金属薄板制成，例如铝板等，镜面9上盖有非均匀介质盖板8，为改善小口经天线的电参数，本实施例采用价格适中的PVC塑料板，其厚度应小于天线最高使用频率的λ/4。
图7示出了天线本体a组独立变形曲面结构，其中各部件同图6，a组使用了9只强拉支承螺栓7将有关部件固定于天线框架上形成一个整体，调整其中任一个螺栓均可改变变形曲面的曲度。
对于本实施例天线，采用三点强拉，通过计算调整，使各组轴线重合于中心单元(即第c组)中点轴线上，各单元调整必须按计算值精确调整，以形成各星的独立焦点。
天线参数计算参照镜面天线参数计算规则，并结合光学定律组合计算，在充分考滤强度、群时延失真等诸多因素后，依照实施例对确定接收目标的地面电场强度，接收机噪声门限，及高频头的噪声温度，求解相关数据，并通过实际试验，综合确定天线的加工尺寸、曲线要求及结构形式。
图8为本天线使用示意图，其表示使用前馈源的位置图，图中仅画出三颗电视卫星(A、B、C)与相应的三套馈源与高频头(A1、B1、C1)、卫星电视接收机(A2、B2、C2)构成系统的连接方法。其中TV为电视机或监视器，arl为本发明的天线。
本发明的样机经测试，其数据如下天线指向东径108°左右，天线仰角为30°，馈电啦叭在天线前下方一字形排列，六只高频头分别置于相应位置，天线不移动时同时接收下列各星天线口径面积: 5m2天线增益:38.2dBQ值16.4本地径度:东径113.4°北纬37.38°天线指向东径108°接收卫星及图像质量:
东径110.5°电教图像3.2级东径105.5°亚洲一号节目八套图像4.1级东径90°图像3.6级东径87.5°图像3.4级东径85°图像4.3级东径66°图像2.6级上述实施例天线投入运行至今，运行情况良好，晚上各星图像质量可以增加0.1～0.2级，且图像不受天气阴、晴、风、雨变化的影响。
权利要求
1.一种板状多焦点卫星电视接收天线，它包括天线本体1、安装底座2和仰角调整机构3，其特征在于天线本体1是方形或者长方形的板状结构，其构成如下在塑料外壳4中装有一个天线框架，该框架由横向均匀分布的11根金属竖胫5和纵向均匀分布的5根金属横胫6组成，每根金属竖胫两端点及中点均固定有强拉支承螺栓7；天线框架上面横向均匀设置有11根竖向金属龙骨10，竖向金属龙骨10上面纵向均匀设置有7排横向金属龙骨，每排横向金属龙骨包括五根横向金属龙骨11，每根竖向金属龙骨10由上述相应的强拉支承螺钉7固定，每根横向金属龙骨11除强拉支承螺栓7处外均用螺栓固定于相应的竖向金属龙骨10上；从左向右每三根竖向金属龙骨10组成一组独立变形曲面，其分为a、b、c、d、e五组独立变形曲面，在每组独立变形曲面上固定一个金属镜面9，调整分布于金属镜面9下边相应的强拉支承螺栓7的长度，即可实现各组天线曲度的调节；在上述各金属镜面9上面罩上非均匀介质盖板8，盖板8厚度小于天线最高使用频率的λ/4。
2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于天线中的竖、横向金属龙骨采用方形金属型材。
3.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述的固定于每组独立变形曲面上的金属镜面9用金属网或厚度小于1mm的金属薄板制成。
4.根据权利要求1所述的天线，其特征在于所述的非均匀介质盖板8是PVC塑料板。
全文摘要
一种方形或长方形板状多焦点卫星电视接收天线，它包括天或本体、安装底座及仰角调整机构，其特征在于天线本体包括一个金属框架，在框架上纵、横设置有若干根金属龙骨，其上固定有独立的金属镜面，分别成5组独立的变形曲面，镜面上盖有非均匀介质盖板，通过调节螺栓可以改变各变形曲面的曲度。该天线造价适中，安装方便，可在大角度范围内同时接收多频卫星信号，可广泛用于通讯，导航及卫星电视的接收。
文档编号H01Q19/10GK1068447SQ9210532
公开日1993年1月27日 申请日期1992年7月1日 优先权日1992年7月1日
发明者杜占奎, 史宝芬 申请人:杜占奎, 史宝芬