[发明专利]一种超材料卫星天线及卫星接收系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地说，涉及一种超材料卫星天线及卫星接收系统。

背景技术

现有的卫星天线，例如卫星电视接收天线，通常采用传统的反射面天线通常为抛物面天线，抛物面天线负责将接收到的信号反射到位于焦点处的信号收发器内。

接收从卫星上传来的电磁波信号时，平行的电磁波（由于卫星与地球的距离相当远，其发出的电磁波在到达地面时可认为是平面波）通过抛物面天线反射后，汇聚到信号收发器上，这种卫星天线对频率的选择有一定的局限性。

但是，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。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有的卫星天线加工不易、成本高的缺陷，提供一种加工简单、制造成本低且具有频率选择功能的超材料卫星天线。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种超材料卫星天线，所述超材料卫星天线包括信号收发器以及超材料平板，所述超材料平板通过支架固定于墙壁上；所述超材料平板包括单层核心层以及设置在核心层一表面的反射板，所述核心层包括基板及附着在基板前表面的多个人造微结构，所述基板后表面附着所述反射板；所述每个人造微结构包括多条自一中心点向外螺旋延伸且互不相交的螺旋线；所述单层核心层的折射率分布满足如下公式：

n(r)=nmax-r2+s2-VsegD;]]>

Vseg＝s+λ×NUMseg；

NUMseg=floor{r2+s2-sλ};]]>

D=λnmax-nmin;]]>

其中，n(r)表示核心层上半径为r处的折射率值，核心层的折射率分布圆心即为信号收发器等效点在核心层所在平面的投影；

s为信号收发器等效点到核心层的垂直距离；

n_max表示核心层的折射率的最大值；

n_min表示核心层的折射率的最小值；

λ表示频率为天线中心频率的电磁波的波长；

floor表示向下取整。

进一步地，所述每个人造微结构的各条螺旋线自所述中心点向外均为顺时针或逆时针螺旋。

进一步地，所述每个人造微结构包括多条螺旋折线。

进一步地，所述各条螺旋折线在弯折的位置处形成直角。

进一步地，所述螺旋线是金属线。

进一步地，所述超材料卫星天线还包括覆盖在人造微结构上的保护膜。

进一步地，所述保护膜为PS塑料、PET塑料或HIPS塑料，所述保护膜的厚度为0.1-2mm。

进一步地，所述核心层的厚度为0.11-2.5mm，其中，基板的厚度为0.1-2mm，多个人造微结构的厚度为0.01-0.5mm。