專利名稱：一種便攜式超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種便攜式超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
超材料是近十年來發(fā)展起來的對電磁波起調(diào)制作用的材料。超材料一般是由一定數(shù)量的金屬微結(jié)構(gòu)附在具有一定力學、電磁學的基板上，這些具有特定圖案和材質(zhì)的微結(jié)構(gòu)會對經(jīng)過其身的特定頻段的電磁波產(chǎn)生調(diào)制作用?，F(xiàn)有的衛(wèi)星天線，例如衛(wèi)星電視接收天線，通常采用傳統(tǒng)的反射面天線通常為拋物面天線，拋物面天線負責將接收到的信號反射到位于焦點處的信號接收器內(nèi)。接收從衛(wèi)星上傳來的電磁波信號時，平行的電磁波(由于衛(wèi)星與地球的距離相當遠，其發(fā)出的電磁波在到達地面時可認為是平面波)通過拋物面天線反射后，匯聚到信號接收器上。傳統(tǒng)的衛(wèi)星天線的反射面的曲面加工難度大，精度要求也高，所以目前研制的超材料衛(wèi)星天線采用的是平板超材料制成的，解決了曲面加工的問題，但這種超材料衛(wèi)星天線的基板和反射板都是硬質(zhì)的，不能彎折，在運輸或攜帶過程中所占空間大，造成了運輸、攜帶成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種可折疊的便攜式超材料衛(wèi)星天線及衛(wèi)星接收系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種便攜式超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及固定在墻壁上的超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板，所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述基板后表面附著有所述反射板；所述基板為柔性基板，所述反射板為金屬布反射板。所述柔性基板的厚度為0. Of 2mm。所述柔性基板為HIPS基板、PET基板、PE基板或PVC基板。所述金屬微結(jié)構(gòu)為金屬絲構(gòu)成的具有幾何形狀的平面或立體結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在所述柔性基板上。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度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個第一金屬分支的中點上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個第二金屬分支的中點上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。 所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個第一金屬分支及每個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分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點相連。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)置有兩個彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞第一金屬線與第二金屬線的交點在金屬微結(jié)構(gòu)所處平面內(nèi)向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。一種衛(wèi)星接收系統(tǒng)，包括衛(wèi)星天線、連接信號接收器的衛(wèi)星接收機，其特征在于，所述衛(wèi)星天線為上述的便攜式超材料衛(wèi)星天線。本發(fā)明的有益效果為由于基板采用的是柔性基板、反射板是 金屬布反射板，因此制成的超材料衛(wèi)星天線可以折疊，在運輸或攜帶過程中節(jié)省了空間，降低了運輸或攜帶的成本，同時也方便了運輸和攜帶。

圖I是本發(fā)明的便攜式超材料衛(wèi)星天線的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明的核心層的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明的核心層其中一個超材料單元的示意圖；圖4是本發(fā)明的平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是圖4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6是圖4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7是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓撲形狀的演變的第一階段；圖8是平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的拓撲形狀的演變的第二階段。
具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。如圖I至圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的超材料衛(wèi)星天線包括設(shè)置在饋源后方的超材料平板100，超材料平板100包括核心層10及設(shè)置在核心層后表面的反射板200，核心層10包括基板13及附著在基板13前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)12，基板13后表面附著有反射板200。本發(fā)明的關(guān)鍵點在于基板為柔性基板且厚度為0. Of 2mm，同時反射板為金屬布制成的反射板。金屬布是由多個鋁網(wǎng)片片結(jié)合而成，一個個單獨的鋁片從側(cè)邊疊成包餡形狀，然后中間用鋁絲穿起來，正面看起來像是竹席一樣整齊劃一，背面則是盤根錯節(jié)的樣子；網(wǎng)片的規(guī)格按照其直徑分，通常有3mm、4mm、6mm、8mm和IOmm等。柔性基板通常采用的是HIPS基板、PET基板、PE基板或PVC基板燈韌性良好的塑料基板。由柔性基板、金屬布反射板制成的超材料衛(wèi)星天線可以折疊，在運輸或攜帶過程中節(jié)省了空間，降低了運輸或攜帶的成本，同時也方便了運輸和攜帶。饋源為傳統(tǒng)的波紋喇叭，這個根據(jù)衛(wèi)星的電視信號的極化方式不同有不同的選擇，例如中星9號，其電視信號既有左旋圓極化又有右旋圓極化，因此饋源應(yīng)當采用雙圓極化的波紋喇叭。超材料平板100任一縱截面具有相同的形狀與面積，此處的縱截面是指超材料平板中與超材料平板的中軸線垂直的剖面。超材料平板的縱截面為方形、圓形或橢圓形，優(yōu)選地，超材料平板的縱截面為方形，這樣得到的超材料平板容易加工，例如300X300mm或450X450mm的正方形，450X475mm的長方形。圓形可以是直徑為250、300或450mm的圓形。核心層的折射率分布滿足如下公式
權(quán)利要求
1.一種便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及固定在墻壁上的超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板，所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述基板后表面附著有所述反射板；所述基板為柔性基板，所述反射板為金屬布反射板。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述柔性基板的厚度為 0. 01 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述柔性基板為HIPS基板、PET基板、PE基板或PVC基板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述金屬微結(jié)構(gòu)為金屬絲構(gòu)成的具有幾何形狀的平面或立體結(jié)構(gòu)，所述金屬微結(jié)構(gòu)通過蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻的方法附著在所述柔性基板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，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度相同，所述第一金屬線兩端連接有相同長度的兩個第一金屬分支，所述第一金屬線兩端連接在兩個第一金屬分支的中點上，所述第二金屬線兩端連接有相同長度的兩個第二金屬分支，所述第二金屬線兩端連接在兩個第二金屬分支的中點上，所述第一金屬分支與第二金屬分支的長度相等。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)的每個第一金屬分支及每個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分別與第一金屬分支及第二金屬分支的端點相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線，其特征在于，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)置有兩個彎折部，所述平面雪花狀的金屬微結(jié)構(gòu)繞第一金屬線與第二金屬線的交點在金屬微結(jié)構(gòu)所處平面內(nèi)向任意方向旋轉(zhuǎn)90度的圖形都與原圖重合。
8.—種衛(wèi)星接收系統(tǒng)，包括衛(wèi)星天線、連接信號接收器的衛(wèi)星接收機，其特征在于，所述衛(wèi)星天線為權(quán)利要求I至7任意一項所述的便攜式超材料衛(wèi)星天線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種便攜式超材料衛(wèi)星天線，所述超材料衛(wèi)星天線包括饋源以及固定在墻壁上的超材料平板，所述超材料平板包括核心層及設(shè)置在核心層后表面的反射板，所述核心層包括基板及附著在基板前表面的多個金屬微結(jié)構(gòu)，所述基板后表面附著有所述反射板；所述基板為柔性基板，所述反射板為金屬布反射板。還涉及一種衛(wèi)星接收系統(tǒng)。由于基板采用的是柔性基板、反射板是金屬布反射板，因此制成的超材料衛(wèi)星天線可以折疊，在運輸或攜帶過程中節(jié)省了空間，降低了運輸或攜帶的成本，同時也方便了運輸和攜帶。
文檔編號H01Q19/06GK102723580SQ20121017399
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者劉若鵬, 季春霖, 李雪, 林云燕 申請人:深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司