[发明专利]一种超材料、超材料卫星天线及卫星接收系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，更具体地说，涉及一种超材料、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。

由超材料制备的天线一般都采用整块金属铜作为反射面，但当天线设计的结构不对称时，即基板的两面铜（或其他金属）余量相差较大时，不论是Fr4、PTFE等传统的基板，还是无纤维基板，其最终产品都会有不同程度的翘曲。而翘曲会造成实际产品方向图与设计图的偏差，天线增益下降，信号降低。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用新设计的反射层的超材料，在实现反射功能的同时，使反射层金属面积与工作层金属残余面积非常接近，从而有效的避免了反射层翘曲问题；还提供了一种利用该超材料制备的超材料卫星天线及卫星接收系统。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种超材料，所述超材料包括基板、所述基板一面的超材料的工作层及所述基板另一面的超材料的反射层，所述工作层由附着在所述基板一表面的多个金属微结构组成，其特征在于，所述反射层由周期性的排布在所述基板另一表面的多个十字型金属微结构组成，所述相邻十字型金属微结构之间无间隙相连。

所述多个十字型金属微结构的金属面积总和为所述基板表面面积的10%～25%。

所述十字型金属微结构包括两根相互垂直且相互平分的第一金属线和第二金属线。

所述第一金属线和第二金属线的长度和线宽都相等。

所述相邻十字型金属微结构之间无间隙相连具体为相邻十字型金属微结构的第一金属线之间无间隙相连、第二金属线之间无间隙相连。

所述第一金属线和第二金属线的长度为2.5～3.5mm、线宽为0.15～0.4mm，十字型金属微结构的厚度为0.01～0.5mm。

所述反射层表面还覆有一层导电漆。

所述超材料还包括覆盖在工作层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0.01～2mm。

所述工作层的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立体结构。

一种超材料卫星天线，所述超材料卫星天线包括馈源及超材料平板，所述超材料平板为上述所述的超材料。

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所述的超材料卫星天线。

本发明的有益效果为：本发明的反射层为多个十字型金属微结构周期性排布组成的新设计反射层，利用包括该反射层的超材料制备的超材料卫星天线，在实现反射功能的同时，使反射层金属面积与工作层金属残余面积非常接近，从而有效的避免了因超材料设计的结构不对称所引起的反射层翘曲问题；同时在反射层表面还覆有一层导电漆层，避免了漏波现象的产生，从而实现了超材料卫星天线的高精度、高增益。

【附图说明】

图1本发明超材料结构示意图；

图2本发明反射层金属微结构的结构示意图；

图3本发明反射层的结构示意图。

【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，一种超材料包括基板1、基板1一面的超材料的工作层4及基板另一面的超材料的反射层2，工作层由通过蚀刻、电镀、钻刻、光刻、电子刻或离子刻的方法按照一定的折射率分布附着在基板一表面的多个金属微结构组成，工作层的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立体结构，如平面雪花状、工字型或十字型等；