[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】

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。

反射式超材料卫星天线一般采用金属面作为反射层，采用金属面做为反射层时，因金属面为整块金属，而超材料功能面为离散微结构，两层收缩率不一致，产品容易翘曲。

结构型高分子导电材料是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导率一般在半导体的范围。采用掺杂技术可使这类材料的导电性能大大提高。如在聚乙炔中掺杂少量碘，电导率可提高12个数量级，成为“高分子金属”。经掺杂后的聚氮化硫，在超低温下可转变成高分子超导体。结构型高分子导电材料用于试制轻质塑料蓄电池、太阳能电池、传感器件、微波吸收材料以及试制半导体元器件等。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用导电高分子薄膜为反射面的超材料卫星天线，防止超材料卫星天线的翘曲。

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馈源以及超材料平板，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面；所述反射面为导电高分子材料制成的导电高分子薄膜。

所述导电高分子材料包括聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚对苯撑、聚苯胺或聚噻吩。

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。

所述反射面附着在所述基板的后表面。

所述超材料卫星天线还包括覆盖在金属微结构上的保护膜。

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。

所述金属微结构为由金属丝构成的具有一定几何形状的平面或者立体结构。

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基板上。

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，所述卫星天线为上述超材料卫星天线。

本发明的有益效果为：反射面采用的是导电高分子材料制成的导电高分子薄膜，不仅减轻了超材料卫星天线的质量，还防止了超材料卫星天线的翘曲。

【附图说明】

图1是本发明的超材料卫星天线的结构示意图。

【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面200，核心层10包括有机树脂基板及附着在有机树脂基板前表面的多个金属微结构，有机树脂基板后表面附着有反射面；还包括覆盖在金属微结构上的厚度为0.1-2mm的保护膜，保护膜为PS塑料、PET塑料或HIPS塑料等塑料；本发明的关键点在于：反射面为导电高分子材料制成的导电高分子薄膜，导电高分子材料包括聚吡咯、聚苯硫醚、聚酞菁类化合物、聚对苯撑、聚苯胺或聚噻吩，不仅减轻了超材料卫星天线的质量，还防止了超材料卫星天线的翘曲。

金属微结构为由金属丝构成的具有一定几何形状的平面或者立体结构，金属微结构可以通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法附着在所述基板上。

以聚吡咯为例，导电聚吡咯薄膜的制备方法如下：