本发明专利技术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以及超材料面板，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微结构，以一定点为圆心，所述核心层片层上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，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。根据本发明专利技术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，本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信领域，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术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微结构，以一定点为圆心，所述核心层片层上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，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，所述核心层片层还包括覆盖人造微结构的填充层。进一步地，所述核心层包括多个折射率分布相同且相互平行的核心层片层。进一步地，所述超材料面板还包括设置在核心层另一侧的匹配层，以实现从空气到核心层的折射率匹配。进一步地，所述核心层片层的折射率以其中心为圆心呈圆形分布，所述核心层片层的折射率n(r)分布满足如下公式n(r) = n -小~l . max 2d ，其中，n(r)表示核心层片层上半径为r处的折射率值；I为馈源到与其靠近的匹配层的距离，或I为馈源到核心层的距离；d为核心层的厚度，d = ^2+R2~l . 2(nmax -nmm) ’R表示最大半径；n_表示核心层片层上的折射率最大值；11_表示核心层片层上的折射率最小值。进一步地，所述匹配层包括多个匹配层片层，每一匹配层片层具有单一的折射率，所述匹配层的多个匹配层片层的折射率均满足以下公式_9] nil) = +Timm) IlY ;其中，m表示匹配层的总层数，i表示匹配层片层的编号，其中，靠近核心层的匹配层片层的编号为m。进一步地，所述每一匹配层片层包括材料相同的第一基板及第二基板，所述第一基板与第二基板之间填充空气。进一步地，所述圆心设置在核心层片层的下边缘上。进一步地，所述下边缘为直线，所述圆心设置在下边缘的中点上。进一步地，所述下边缘为曲线，所述圆心设置在下边缘的顶点处。进一步地，所述核心层的每一核心层片层的多个人造微结构形状相同，相同半径处的多个人造微结构具有相同的几何尺寸，且随着半径的增大人造微结构的几何尺寸逐渐减小。进一步地，所述发散元件为凹透镜。进一步地，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。根据本专利技术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。并且，超材料面板与馈源之间设置有具有电磁波发散功能的发散元件，这样，在馈源接收电磁波的范围一定的情况下(即超材料面板的接收电磁波辐射的范围一定的情况下)，相较于不加发散元件，馈源与超材料面板之间的距离减小，从而可以大大缩小天线的体积。本专利技术还提供了一种卫星电视接收系统，包括馈源、高频头及卫星接收机，所述卫星电视接收系统还包括上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。附图说明图I是本专利技术的偏馈式卫星电视天线的结构示意图；图2是本专利技术一种形式的超材料单元的透视示意图3是本专利技术的方形的核心层片层的折射率分布示意图；图4是本专利技术的ー种形式的核心层片层的结构示意图；图5是本专利技术的匹配层的结构示意图；图6是本专利技术的半圆形的核心层片层的折射率分布示意图；图7是本专利技术的圆形的核心层片层的折射率分布示意图；图8是本专利技术的发散片层的折射率分布示意图；图9是本专利技术ー种形式的的发散片层的结构示意图；图10是图9去掉基材后的正视图； 图11是具有多个如图9所示的发散片层的发散超材料面板的结构示意图；图12是本专利技术另ー种形式的发散片层的结构示意图；图13是具有多个如图12所示的发散片层的发散超材料面板的结构示意图。具体实施例方式如图I至图5所示，根据本专利技术偏馈式卫星电视天线包括设置在馈源I后方的具有电磁波发散功能的发散元件200，以及设置在发散元件200后方的超材料面板100，所述超材料面板100包括核心层10及设置在核心层ー侧表面上的反射板200,所述核心层10包括至少ー个核心层片层11，所述核心层片层包括片状的基材13以及设置在基材13上的多个人造微结构12，以一定点为圆心，所述核心层片层上相同半径处的折射率相同，随着半径的増大折射率逐渐减小，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，即馈源不在核心层片层的中轴线上，实现了天线的偏馈。馈源I与超材料面板100均有支架支撑，图中并未示出支架，其不是本专利技术的核心，采用传统的支撑方式即可。另外馈源优选为喇叭天线。本专利技术中，所述圆心设置在核心层片层11的下边缘上，这样，就避免了所谓馈源阴影的影响，在天线面积，加工精度，接收频率相同的前提下，可以提高天线的增益。图2中的核心层片层11呈方形，所述圆心设置在方形的核心层片层的下边缘BI上，更确切地说是设置在下边缘BI的中点01上。当然，核心层片层11也可以是其它形状，例如图6所述的半圆形。图2、图6有ー个共同点，即其下边缘均为直线，而圆心为直线下边缘的中点01。当然，核心层片层11还可以是图7所示的圆形；图7所示的圆形其下边缘可以看成了一段圆弧(曲线)，即其下边缘B2为曲线，而圆心为曲线下边缘B2的顶点02上。核心层片层的形状根据不同的需要还可以有其它形状(例如椭圆形)。另外，本专利技术中，反射板为具有光滑的表面的金属反射板，例如可以是抛光的铜板、铝板或鉄板等。如图I至图4所示，所述核心层10包括多个折射率分布相同且相互平行的核心层片层U。多个核心层片层11紧密贴合，相互之间可以通过双面胶粘接，或者通过螺栓等固定连接。另外相邻的核心层片层11还包括填充层15，填充层15可以空气，也可以是本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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微结构，以一定点为圆心，所述核心层片层上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，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，所述核心层片层还包括覆盖人造微结构的填充层。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，所述核心层包括多个折射率分布相同且相互平行的核心层片层。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，所述超材料面板还包括设置在核心层另一侧的匹配层，以实现从空气到核心层的折射率匹配。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，所述核心层片层的折射率n(r)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，所述每一匹配层片层具有单一的折射率，所述匹配层的多个匹配层片层的折射率均满足以下公式7.根据权利要求6所述的偏馈式卫星电视天线，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，季春霖，岳玉涛，王今金，
申请(专利权)人：深圳光启高等理工研究院，深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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