[发明专利]一种便携式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，涉及一种便携式超材料卫星天线及卫星接收系统。

【背景技术】

超材料是近十年来发展起来的对电磁波起调制作用的材料。超材料一般是由一定数量的金属微结构附在具有一定力学、电磁学的基板上，这些具有特定图案和材质的微结构会对经过其身的特定频段的电磁波产生调制作用。

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接收器内。

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，汇聚到信号接收器上。

传统的卫星天线的反射面的曲面加工难度大，精度要求也高，所以目前研制的超材料卫星天线采用的是平板超材料制成的，解决了曲面加工的问题，但这种超材料卫星天线的基板和反射板都是硬质的，不能弯折，在运输或携带过程中所占空间大，造成了运输、携带成本的增加。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可折叠的便携式超材料卫星天线及卫星接收系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式超材料卫星天线，所述超材料卫星天线包括馈源以及固定在墙壁上的超材料平板，所述超材料平板包括核心层及设置在核心层后表面的反射板，所述核心层包括基板及附着在基板前表面的多个金属微结构，所述基板后表面附着有所述反射板；所述基板为柔性基板，所述反射板为金属布反射板。

所述柔性基板的厚度为0.01~2mm。

所述柔性基板为HIPS基板、PET基板、PE基板或PVC基板。

所述金属微结构为金属丝构成的具有几何形状的平面或立体结构，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附着在所述柔性基板上。

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。

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。

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第一金属线与第二金属线的交点在金属微结构所处平面内向任意方向旋转90度的图形都与原图重合。

一种卫星接收系统，包括卫星天线、连接信号接收器的卫星接收机，其特征在于，所述卫星天线为上述的便携式超材料卫星天线。

本发明的有益效果为：由于基板采用的是柔性基板、反射板是金属布反射板，因此制成的超材料卫星天线可以折叠，在运输或携带过程中节省了空间，降低了运输或携带的成本，同时也方便了运输和携带。

【附图说明】

图1是本发明的便携式超材料卫星天线的结构示意图；

图2是本发明的核心层的结构示意图；

图3是本发明的核心层其中一个超材料单元的示意图；

图4是本发明的平面雪花状的金属微结构的示意图；

图5是图4所示的平面雪花状的金属微结构的一种衍生结构；

图6是图4所示的平面雪花状的金属微结构的一种变形结构；

图7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8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。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1至图3所示，根据本发明的超材料卫星天线包括设置在馈源后方的超材料平板100，超材料平板100包括核心层10及设置在核心层后表面的反射板200，核心层10包括基板13及附着在基板13前表面的多个金属微结构12，基板13后表面附着有反射板200。本发明的关键点在于：基板为柔性基板且厚度为0.01~2mm，同时反射板为金属布制成的反射板。