專利名稱：一種前饋式衛星電視天線及其衛星電視接收系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，更具體地說，涉及一種前饋式衛星電視天線及其衛星電視接收系統。
背景技術：
傳統的衛星電視接收系統是由拋物面天線、饋源、高頻頭、衛星接收機組成的衛星地面接收站。拋物面天線負責將衛星信號反射到位于焦點處的饋源和高頻頭內。饋源是在拋物面天線的焦點處設置的一個用于收集衛星信號的喇叭，又稱波紋喇叭。其主要功能有兩個一是將天線接收的電磁波信號收集起來，變換成信號電壓，供給高頻頭。二是對接收的電磁波進行極化轉換。高頻頭LNB(亦稱降頻器)是將饋源送來的衛星信號進行降頻和信號放大然后傳送至衛星接收機。一般可分為C波段頻率LNB (3. 7GHz-4. 2GHz、18_21V)和Ku波段頻率LNB (10. 7GHz-12. 75GHz、12-14V)。LNB的工作流程就是先將衛星高頻訊號放大至數十萬倍后再利用本地振蕩電路將高頻訊號轉換至中頻950MHz-2050MHz，以利于同軸電纜的傳輸及衛星接收機的解調和工作。衛星接收機是將高頻頭輸送來的衛星信號進行解調，解調出衛星電視圖像或數字信號和伴音信號。接收衛星信號時，平行的電磁波通過拋物面天線反射后，匯聚到饋源上。通常，拋物面天線對應的饋源是一個喇叭天線。但是由于拋物面天線的反射面的曲面加工難度大，精度要求也高，因此，制造麻煩,且成本較高。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是，針對現有的衛星電視天線加工不易、成本高的缺陷，提供一種加工簡單、制造 成本低的前饋式衛星電視天線。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種前饋式衛星電視天線，所述前饋式衛星電視天線包括設置在饋源后方的具有電磁波發散功能的發散元件以及設置在發散元件后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心層及設置在核心層一側表面的反射板，所述核心層包括至少一個核心層片層，所述核心層片層包括片狀的基材以及設置在基材上的多個人造孔結構，所述核心層片層的折射率呈圓形分布，且相同半徑處的折射率相同，隨著半徑的增大折射率逐漸減小。進一步地，所述核心層包括多個折射率分布相同且相互平行的核心層片層。進一步地，所述超材料面板還包括設置在核心層另一側的匹配層，以實現從空氣到核心層的折射率匹配。進一步地，所述核心層片層的折射率以其中心為圓心呈圓形分布，所述核心層片層的折射率n (r)分布滿足如下公式n(r) = η.
max 2d ，
其中，n(r)表示核心層片層上半徑為r處的折射率值；I為饋源到與其靠近的匹配層的距離，或I為饋源到核心層的距離；d為核心層的厚度
權利要求
1.一種前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述前饋式衛星電視天線包括設置在饋源后方的具有電磁波發散功能的發散元件以及設置在發散元件后方的超材料面板，所述超材料面板包括核心層及設置在核心層一側表面的反射板，所述核心層包括至少一個核心層片層，所述核心層片層包括片狀的基材以及設置在基材上的多個人造孔結構，所述核心層片層的折射率呈圓形分布，且相同半徑處的折射率相同，隨著半徑的增大折射率逐漸減小。
2.根據權利要求1所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述核心層包括多個折射率分布相同且相互平行的核心層片層。
3.根據權利要求2所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述超材料面板還包括設置在核心層另一側的匹配層，以實現從空氣到核心層的折射率匹配。
4.根據權利要求3所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述核心層片層的折射率以其中心為圓心呈圓形分布，所述核心層片層的折射率n(r)分布滿足如下公式
5.根據權利要求4所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述匹配層包括多個匹配層片層，每一匹配層片層具有單一的折射率，所述匹配層的多個匹配層片層的折射率均滿足以下公式
6.根據權利要求5所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述每一匹配層片層包括材料相同的第一基板及第二基板，所述第一基板與第二基板之間填充空氣。
7.根據權利要求2至6任意一項所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述核心層的每一核心層片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率大于基材的介質，相同半徑處的多個人造孔結構具有相同的體積，且隨著半徑的增大人造孔結構的體積逐漸減小。
8.根據權利要求2至6任意一項所述的前饋式衛星電視天線，其特征在于，所述核心層的每一核心層片層的多個人造孔結構形狀相同，所述多個人造孔結構中填充有折射率小于基材的介質，相同半徑處的多個人造孔結構具有相同的體積，且隨著半徑的增大人造孔結構的體積逐漸增大。
9.根據權利要求1所述的后饋式衛星電視天線，其特征在于，所述發散元件為凹透鏡。
10.根據權利要求1所述的后饋式衛星電視天線，其特征在于，所述發散元件為發散超材料面板，所述發散超材料面板包括至少一個發散片層，所述發散片層的折射率以其中心為圓心呈圓形分布，且相同半徑處的折射率相同，隨著半徑的增大折射率逐漸減小。
11.一種衛星電視接收系統，包括饋源、高頻頭及衛星接收機，其特征在于，所述衛星電視接收系統還包括如權利要求1至10任意一項所述的前饋式衛星電視天線，所述前饋式衛星電視天線設置在饋源的后方。
全文摘要
本發明公開了一種前饋式衛星電視天線，包括設置在饋源后方的發散元件及超材料面板，所述超材料面板包括核心層及設置在核心層一側表面的反射板，所述核心層包括至少一個核心層片層，所述核心層片層包括片狀的基材以及設置在基材上的多個人造孔結構，所述核心層片層的折射率呈圓形分布，且相同半徑處的折射率相同，隨著半徑的增大折射率逐漸減小。根據本發明的前饋式衛星電視天線，由片狀的超材料面板代替了傳統的拋物面天線，制造加工更加容易，成本更加低廉。另外，本發明還提供了一種具有上述前饋式衛星電視天線的衛星電視接收系統。
文檔編號H04N7/20GK103066394SQ20111024262
公開日2013年4月24日 申請日期2011年8月23日 優先權日2011年8月23日
發明者劉若鵬, 季春霖, 岳玉濤, 王今金 申請人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創新技術有限公司