本发明专利技术公开了一种偏馈式卫星电视天线，所述偏馈式卫星电视天线包括固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板的下边沿与馈源的上端处于同一水平，所述超材料面板包括一侧表面靠墙设置的反射层以及设置在反射层另一侧表面的核心层，所述核心层包括两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布通过特殊设计可以使得天线能够接收到特定卫星的电视信号。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，且产品的一致性高。
【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(平面波)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、成本较高，且产品的一致性较差。
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、成本高且产品一致性较差的缺陷，提供一种加工简单、制造成本低及产品一致性高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固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心层以及设置在核心层一侧表面的反射板，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布满足如下公式n(x, y, =，vsegment=ss+ λ *numsegment,n Umsegment = floor，D =-2-，^max —nminCiis=Ci^d2jCi1 二 Vx2 + (y — Ysource )2 + Z^urce ，d2 = sin y * (L/之—y),ss = sin γ * (L/2 - yvirtual ) - cos γ * Zvirtual ，以上公式是在超材料面板上建立坐标系，其中超材料面板中心点为坐标原点(0，0，0)，卫星在所述墙壁的投影点、超材料面板的中心点以及馈源在所述墙壁的投影点三点共线，所述三点的共线为y轴，且朝卫星在所述墙壁的投影点方向为正，垂直所述超材料面板为Z轴,且朝墙壁外为正；其中，n(x，y,O)表示核心层片层上任意一点的折射率值；L表示核心层片层被坐标面yoz所截的有效长度；η_表示核心层片层的折射率的最大值； Iiniin表示核心层片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面板表面入射时与超材料面板法线所成的夹角；floor表示向下取整；(xsource, Ysource, Zsource)表示馈源等效点的坐标；(xvirtual, yvirtual, Zvirtual)表示馈源等效点相对于坐标面xoy的对称点的坐标。进一步地，所述第一基材包括片状的第一前基板及第一后基板，所述多个第一人造微结构夹设在第一前基板与第一后基板之间。进一步地，所述核心层片层的厚度为0. 546_，其中，第一前基板及第一后基板的厚度均为0. 254mm,多个第一人造微结构的厚度为0. 038mm。进一步地，所述超材料面板任一纵截面具有相同的形状与面积。进一步地，所述超材料面板的纵截面为方形、圆形或者椭圆形。进一步地，所述第一人造微结构为由铜线或银线构成的金属微结构，所述金属微结构通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法分别附着在第一基材。进一步地，所述金属微结构呈平面雪花状，所述金属微结构具有相互垂直平分的第一金属线及第二金属线，所述第一金属线与第二金属线的长度相同，所述第一金属线两端连接有相同长度的两个第一金属分支，所述第一金属线两端连接在两个第一金属分支的中点上，所述第二金属线两端连接有相同长度的两个第二金属分支，所述第二金属线两端连接在两个第二金属分支的中点上，所述第一金属分支与第二金属分支的长度相等。进一步地，所述平面雪花状的金属微结构的每个第一金属分支及每个第二金属分支的两端还连接有完全相同的第三金属分支，相应的第三金属分支的中点分别与第一金属分支及第二金属分支的端点相连。进一步地，所述平面雪花状的金属微结构的第一金属线与第二金属线均设置有两个弯折部，所述平面雪花状的金属微结构绕垂直于第一金属线与第二金属线交点的轴线向任意方向旋转90度的图形都与原图重合。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，且产品的一致性高，同时，本专利技术的偏馈式卫星电视天线直接贴附在房屋的竖直墙壁上，不占用空间，也不需要复杂的支架，进一步地节省成本，且安装简单，例如，可以用钉子直接钉在墙壁上，或用胶水粘贴在墙壁上。并且，将天线贴附于墙壁的设计有效地解决了传统抛物面天线的风阻问题。 另外，本专利技术还提供了一种卫星电视接收系统。一种卫星电视接收系统，包括馈源、连接馈源的高频头及与高频头连接的卫星接收机，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固定贴附在竖直墙壁上，所述馈源通过支杆固定在房屋竖直墙壁上。进一步地，所述馈源为双圆极化波纹喇叭、左旋圆极化波纹喇叭或右旋圆极化波纹喇叭。进一步地，所用高频头的输入频率为11. 7^12. 2GHz，输出频率为95(Tl450MHz。进一步地，所用馈源三维可调。附图说明图I是本专利技术的第一实施例中偏馈式卫星电视天线的结构示意图；图2是本专利技术一种实施例的卫星电视接收系统的结构示意图；图3是本专利技术的核心层片层其中一个超材料单元的透视示意图；图4是本专利技术的核心层片层的结构示意图；图5是本专利技术的阻抗匹配层片层的结构示意图；图6是本专利技术的平面雪花状的金属微结构的示意图；图7是图6所示的平面雪花状的金属微结构的一种衍生结构；图8是图6所示的平面雪花状的金属微结构的一种变形结构。图9是平面雪花状的金属微结构的拓扑形状的演变的第一阶段；图10是平面雪花状的金属微结构的拓扑形状的演变的第二阶段。具体实施例方式如图I至图4所示，为本专利技术第一实施例的偏馈式卫星电视天线的结构示意图，所述偏馈式卫星电视天线包括固定贴附在竖直墙壁NQ上的超材料面板100，所述超材料面板100的下边沿与馈源I的上端处于同一水平，所述超材料面板100包括一侧表面靠墙设置的反射层200以及设置在反射层200另一侧表面的核心层10。馈源I为传统的波纹喇叭，这个根据卫星的电视信号的极化方式不同有不同的选择，例如中星9号，其电视信号既有左旋圆极化又有右旋圆极化，因此馈源应当采用双圆极化的波纹喇叭。另外，本专利技术中，反射层为具有光滑的表面的金属反射板，例如可以是抛光的铜板、铝板或铁板等，也可是PEC(理想电导本文档来自技高网...
【技术保护点】
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固定贴附在竖直墙壁上的超材料面板，所述超材料面板包括核心层以及设置在核心层一侧表面的反射板，所述核心层包括厚度相同且折射率分布相同的两个核心层片层，所述核心层片层包括片状的第一基材以及设置在第一基材上的多个第一人造微结构，所述核心层片层的折射率分布满足如下公式：n(x,y,0)=nmax-dis-vsegmentD‾,vsegment＝ss+λ*numsegment，numsegment=floor(dis-ssλ),D‾=λnmax-nmin,dis＝d1+d2，d1=x2+(y-ysource)2+zsource2,d2＝sinγ*(L/2？y)，ss＝sinγ*(L/2？yvirtual)？cosγzvirtual，以上公式是在超材料面板上建立坐标系，其中超材料面板中心点为坐标原点(0，0，0)，卫星在所述墙壁的投影点、超材料面板的中心点以及馈源在所述墙壁的投影点三点共线，所述三点的共线为y轴，且朝卫星在所述墙壁的投影点方向为正，垂直所述超材料面板为z轴，且朝墙壁外为正；其中，n(x，y，0)表示核心层片层上任意一点的折射率值；L表示核心层片层被坐标面yoz所截的有效长度；nmax表示核心层片层的折射率的最大值；nmin表示核心层片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；γ表示从特定卫星发出的电磁波在超材料面板表面入射时与超材料面板 法线所成的夹角；floor表示向下取整；(xsource，ysource，zsource)表示馈源等效点的坐标；(xvirtual，yvirtual，zvirtual)表示馈源等效点相对于坐标面xoy的对称点的坐标。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘若鹏，季春霖，岳玉涛，杨青，殷俊，李星昆，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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