[实用新型]接收卫星直播信号的平板天线

说明书

本实用新型涉及一种微波射频无源器件，特别涉及一种用于接收线极化卫星直播信号的平板天线。

目前，国内外卫星直播信号C波段和Ku波段的接收普遍采用反射面天线，即各种尺寸的抛物面天线，该天线主要是利用金属抛物面对电磁波的反射聚集作用，在焦点处与馈源配合形成等幅同相分布的口面场，实现对卫星下行电磁波的接收。由于抛物面天线属于三维立体安装结构，占地面积大，安装复杂，馈源与高频头远离天线反射面，不具备共形结构，安装和不甚方便。平板天线具有几何尺寸小、外形美观、安装方便等优点，国内外竞相研究民用平板天线。目前，平板天线的实现方式主要有两种：一种是微带线平板天线，利用布阵的微带辐射单元进行接收，但这一方案由于微带线基材的电磁损耗高，接收效率低，且成本高；另一种方式是径向线波导缝隙阵平板天线，该天线是在径向线波导上表面加工可以辐射圆极化或线极化信号的缝隙对，然后对缝隙对进行合理的布阵，形成缝隙阵金属板，控制缝隙长度、间距，使每个缝隙对的辐射等幅同相，实现电磁波的接收，但这种天线对圆极化信号的接收效果较好，而对线极化信号的接收效率仍较低，普遍水平为40—50％。我国目前Ku波段的卫星广播信号主要是线极化方式，研制高效率的线极化接收平板天线有重要的现实意义。

本实用新型的目的在于提供一种高效率接收线极化卫星直播信号的平板天线。

为实现上述目的，本实用新型利用现有技术中径向线波导缝隙阵对圆极化信号接收实现的高效率，先对线极化信号进行变极化，使入射的线极化信号转变成圆极化信号，再用缝隙阵接收，从而实现线极化信号的良好接收。

本实用新型的平板天线包括一个天线托盘，位于天线托盘上有慢波材料介质层和缝隙阵金属板，缝隙阵金属板有规则分布的缝隙阵，天线托盘下方中部有将接收到的卫星直播信号降频放大并输出的高频头，缝隙阵金属板上面还有将入射的线极化信号转化成相应旋向的圆极化信号的变极化装置。

上述变极化装置可以由至少一层直线栅构成，该直线栅由同一平面上间距4—7毫米平行排列的直线状金属线构成，各层直线栅之间的直线状金属线相互平行。

上述直线栅层数最佳方案是两层。

上述直线栅可以是附着于绝缘基材上的金属线路镀层。

上述两个直线栅层之间还可以有泡沫聚乙烯介质层，直线栅与缝隙阵金属极之间可以有泡沫聚苯乙烯介质层。

上述变极化装置还可以由至少一层折线栅构成，该折线栅是由同一平面上间距10—20毫米平行排列的折线状金属线构成，该折线状金属线是在等长度区间由该金属线直角折曲形成的方形波状折曲线。

上述折线栅层数最佳方案是两层。

上述折线栅可以是附着于绝缘基材上的金属线路镀层。

本实用新型对线极化信号接收效果好，接收效率达60％以上，易于安装，外观美观，其中直线栅、折线栅、缝隙阵金属板采用线路印刷技术加工，性能稳定，成本低，可作为民用产品迅速推广。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

图1是本实用新型平板天线结构原理图；

图2是用直线栅作为变极化装置的平板天线剖视图；

图3是本实用新型平板天线直线栅示意图；

图4是本实用新型平板天线缝隙阵金属板示意图；

图5是本实用新型平板天线缝隙阵金属板中缝隙对示意图；

图6是本实用新型平板天线折线栅示意图；

图7是本实用新型平板天线折线栅折线状金属线局部放大图。

如图1所示，变极化装置1位于缝隙阵金属板2的前部，线极化卫星直播信号进入变极化装置1后转化成相应旋向的圆极化信号，进入缝隙阵金属板2，再经慢波材料介质层3与位于天线托盘5下方中部的高频头4的探针直接耦合，从而实现线极化信号的高效率接收。

如图2所示的平板天线有一个天线托盘5，位于天线托盘5上依次是慢波材料介质层3、缝隙阵金属板2、介质层11、第二层直线栅10、极化片介质层9、第一层直线栅8、支撑垫板7和天线罩6，位于天线托盘5下方中部有将接收到的卫星直播信号降频放大并输出的高频头4。天线托盘5是一金属圆盘，盘底为平面，中点处有一通孔供高频头4的探针伸出。支撑垫板7和天线罩6用于保护天线，防止内部被撞击、淋雨或阳光曝晒，延长天线使用寿命，支撑垫板7采用泡沫塑料制成，天线罩6可用耐老化工程塑料如AAS、ABS制成。