超材料及天线制造技术

本发明专利技术提供了一种超材料及天线，包括至少两组相互垂直的导电几何结构，所述两组互相垂直的导电几何结构对应不同的极化方向，分别用于接收卫星信号与发射卫星信号。本发明专利技术解决了相关技术中单个平板在接收与发射频段对不同垂直化电磁波调制的问题，从而具有性能较高、损耗较少的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种超材料及天线，包括至少两组相互垂直的导电几何结构，所述两组互相垂直的导电几何结构对应不同的极化方向，分别用于接收卫星信号与发射卫星信号。本专利技术解决了相关技术中单个平板在接收与发射频段对不同垂直化电磁波调制的问题，从而具有性能较高、损耗较少的有益效果。【专利说明】超材料及天线
本专利技术涉及通信领域，具体而言，涉及一种超材料及天线。
技术介绍
平板卫星通信天线是由天线面、馈源、高频头、卫星接收机等组成。天线面负责将卫星信号反射到馈源内。馈源通常是一个用于收集卫星信号的喇叭，又称波纹喇叭。其主要功能有两个:一是将天线接收的电磁波信号收集起来，变换成信号电压，供给高频头。二是对接收的电磁波进行极化转换。高频头(亦称降频器)是将馈源送来的卫星信号进行降频和信号放大然后传送至卫星接收机。一般可分为C波段频率LNB (3.7GHZ-4.2GHz，18-21V)和Ku波段频率LNB (10.7GHz-12.75GHz，12-14V)。高频头的工作流程是先将卫星高频信号放大至数十万倍后再利用本地振荡电路将高频讯号转换至中频950MHz-2050MHz，以供同轴电缆的传输及卫星接收机的解调和工作。卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，解调出卫星电视图像或数字信号和伴音信号。 相关技术中，譬如在反射阵列天线的设计过程中，考虑到卫星信号上行与下行的频率范围和极化方式存在差异，需要设计具有不同特性的功能单元分别针对上行与下行电磁波的调制。一种方案是在一层板面上交错排列两种不同设计的功能单元，以实现对两个频段的电磁波起到调制作用。另一种方案则是在不同的板面上周期排布后将带有不同设计功能单元的多层板压合，以实现对两个频段的电磁波起到调制作用。然而，通过在同一层板面上进行交错排列两种或以上不同设计的功能单元以实现对不同频段的电磁波进行调制，会导致所设计器件有效利用面积变小，性能下降；通过在不同板面上做不同结构，然后通过多层压合后实现对不同频段的电磁波进行调制，则其厚度和重量会大大增加，同时多层板压合带来了额外的板层结合、损耗增加等问题。 针对相关技术中的单个平板在接收与发射频段对不同垂直化电磁波调制的等问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种超材料及天线，以至少解决上述问题。 根据本专利技术的一个方面，提供了一种超材料，包括至少两组相互垂直的导电几何结构，所述两组互相垂直的导电几何结构对应不同的极化方向，分别用于接收卫星信号与发射卫星信号。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构在同一平面。 优选地，所述两组互相垂直的导电几何结构是以下形状中的至少一种:十字型、十字衍生型、工字型、工字衍生型、嵌套开口十字型、嵌套开口环形、以及嵌套开口框形。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构在不同平面，所述两组相互垂直的导电几何结构之间层叠排布。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构绝缘连接。 优选地，所述两组互相垂直的导电几何结构是以下形状中的至少一种:十字型、十字衍生型、工字型、工字衍生型、嵌套十字型、嵌套环形、嵌套框形、以及四边形。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构分别对应水平极化方向与垂直极化方向。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构相互之间的极化影响小于第一预定阈值。 优选地，所述两组相互垂直的导电几何结构相互之间的极化影响包括以下至少之一:所述两组相互垂直的导电几何结构分别构成的有效回路之间的相互影响；所述两组相互垂直的导电几何结构分别构成的有效电容之间的相互影响。 优选地，所述导电几何结构是由导电材料制成的具有几何图形的平面和/或立体结构。 优选地，不同形状、相同大小、不同线宽或者相同线宽的导电几何结构交错排布；或者相同形状、不同大小、不同线宽或者相同线宽的导电几何结构交错排布；或者不同形状、不同大小、不同线宽或者相同线宽的导电几何结构交错排布。 根据本专利技术的另一个方面，提供了一种天线，所述天线包括天线面，所述天线面包括上述超材料。 优选地，所述天线面能够以所述天线面的法向为轴旋转，所述旋转用于进行极化对准。 优选地，所述天线还包括伺服板，所述天线面通过所述天线面的旋转轴套接在所述伺服板的旋转轴上进行旋转。 优选地，所述伺服板还包括旋转关节，所述旋转关节设置在所述伺服板的旋转轴之上，用于增大所述伺服板支撑所述天线面的支撑面积。 优选地，所述天线设置于飞行器、机动车、地面固定装置或船的通信设备上。 本专利技术通过采用以下技术手段:超材料包括至少两组相互垂直的导电几何结构，两组相互垂直的导电几何结构分别对应不同的极化方向，解决了相关技术中单个平板在接收与发射频段对不同垂直化电磁波调制的问题，从而具有性能较高、损耗较少的有益效果。 【专利附图】【附图说明】 构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中: 图1是根据本专利技术实施例的平板卫星通信天线汇聚电磁波的示意图； 图2是根据本专利技术实施例的核心层片层的结构示意图； 图3是根据本专利技术实施例的阻抗匹配层片层的结构示意图； 图3a是根据本专利技术实施例的嵌套开口十字框形导电几何结构的示意图； 图3b是根据本专利技术实施例的嵌套开口框形导电几何结构的示意图； 图4是根据本专利技术实施例的双频段叠加型导电几何结构的结构示意图； 图4a是根据本专利技术实施例的垂直方向导电几何结构的结构示意图； 图4b是根据本专利技术实施例的水平方向导电几何结构的结构示意图； 图5是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构一的结构示意图； 图5a是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构一在垂直极化时的响应情况示意图； 图6是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构二的结构示意图； 图6a是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构二在垂直极化时的响应情况示意图； 图6b是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构二的电磁波相位调制能力仿真图； 图7是根据本专利技术实施例的衍生导电几何结构三的结构示意图； 图7a是根据本实施例的衍生导电几何结构三在垂直极化时的响应情况示意图； 图8a是根据本专利技术实施例的垂直工字型结构生长参数S最小时形状的示意图； 图Sb是根据本专利技术实施例的垂直工字型结构生长参数S最大时形状的示意图； 图9是根据本专利技术实施例的垂直工字型结构垂直极化时生长参数S改变时相位改变能力变化的仿真图； 图10是根据本专利技术实施例的垂直工字型结构水平极化时生长参数S改变时相位改变能力变化的仿真图； 图11是根据本专利技术实施例的重叠工字结构的导电几何结构垂直导电几何结构的示意图； 图12是根据本专利技术实施例的重叠工字结构的导电几何结构水平导电几何结构的示意图； 图13是根据本专利技术实施例的垂直导电几何结构和水平导电几何结构重叠后构成的导电几何结构的仿真图； 其中，各附图标记代表:10、馈源；20、天线面；30、旋转装置；22、核心层；24、反射层；26、阻抗匹配层；222、核心层片层；262、阻抗匹配层片层；50、第一基材；52、第一前基板；54、第一后基板；60、第二基材；62、第二前基板；64本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超材料，其特征在于，包括至少两组相互垂直的导电几何结构，所述两组互相垂直的导电几何结构对应不同的极化方向，分别用于接收卫星信号与发射卫星信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳光启创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44