專利名稱：一種平面型衛(wèi)星接收天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬接收天線領(lǐng)域，特別涉及同步衛(wèi)星信號的接收天線。
利用同步衛(wèi)星的廣播電視在世界上發(fā)展迅猛，隨著在軌衛(wèi)星數(shù)目的增多及衛(wèi)星電視接收系統(tǒng)的發(fā)展和普及，僅接收單顆衛(wèi)星信號的傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)拋物面天線已不能滿足人們的需求。多顆衛(wèi)星信號同時接收的技術(shù)迅速發(fā)展。最初采用的主要有多個天線、極軸跟蹤天線和組合曲面的反射面天線三種途徑，但都因各自存在很大缺陷而未能普遍采用。有人提出了一種基于三維菲涅爾(Fresnel)相位修正原理的多焦點拋物面天線(Proc.ISAP 192，Sept.1992，P321－324)，實現(xiàn)了多顆衛(wèi)星的同時接收。但拋物面為一不可展曲面，其本身加工即有一定難度，再在其上加工完成相位修正的菲涅爾環(huán)帶，其加工和裝調(diào)的難度大大增加，成本也太高。采用平面型反射天線亦有報道(Microweve Jour.，Jan，1992，P101－104)，但其采用的橢園相位修正環(huán)帶既增加了加工難度又降低了反射面聚焦效率。該文考慮的重心放在了天線與建筑物墻面的共型(天線直接固定于墻面上)和不降低天線效率上，未考慮多星共用的問題，且該方法也不易實現(xiàn)多星同時接收。
本實用新型的任務(wù)就是設(shè)計出易加工、低成本、裝調(diào)方便，多顆衛(wèi)星同時接收的天線，經(jīng)濟地實現(xiàn)單個固定不動的天線同時接收多顆衛(wèi)星信號。
本實用新型基于電磁場傳播中菲涅爾相位修正原理，將拋物面對入射波的連續(xù)相位修正用離散的固定相位修正來逼近。當(dāng)這些相位修正量為某些特定值時，如180°、90°、60°及30°等，便得到平板狀菲涅爾相位修正反射面。根據(jù)上述理論，本實用新型的任務(wù)用如下方式完成在一塊平板上分布多個封閉型反射環(huán)帶，環(huán)帶的形狀可為圓形或內(nèi)接于計算出的菲涅爾環(huán)的正多邊形，環(huán)帶的位置、寬度和在平板上的高度均由菲涅爾四分之一波長修正計算而得。環(huán)帶的材料必須對電磁波有良好的反射特性，因而可以為金屬或經(jīng)表面金屬化處理后的非金屬材料。由于這種結(jié)構(gòu)對偏離反射面軸線的入射波口徑場分布只有線性相位差，因而其聚焦點將位于反射面軸線的另一側(cè)。多個入射波的聚焦點形成一條聚焦直線，且聚焦場的增益變化不大(入射角<±20°時，增益損失<6分貝)。在聚焦線上懸掛多個饋源，就能在天線不動的情況下同時接收多顆衛(wèi)星信號。
本實用新型用一個固定天線即可同時接收多顆衛(wèi)星，且加工容易、成本低廉、裝調(diào)簡便。用本實用新型天線進行多星信號同時接收是靠調(diào)整饋源位置來實現(xiàn)的，不必轉(zhuǎn)動天線面，省去了復(fù)雜的反射面方位和俯仰角調(diào)整驅(qū)動機構(gòu)。實現(xiàn)一站雙星接收時可降低地面站60％以上的天線成本。增加星數(shù)，成本降低更多。本實用新型原則上可接收20顆以上的衛(wèi)星信號。另外，本實用新型天線對頻帶外寬度和距圓心位置及高度按菲涅爾四分之一波長修正計算，例表如下環(huán)帶序號內(nèi)徑(cm) 外徑(cm) 高度1 0.0 21.4 02 21.4 30.4 0.953 30.4 37.4 1.904 37.4 43.4 2.855 43.4 48.7 06 48.7 53.5 0.957 53.5 58.0 1.908 58.0 62.3 2.859 62.3 66.3 010 66.3 70.1 0.9511 70.1 73.8 1.9012 73.8 77.4 2.8513 77.4 80.9 014 80.9 84.2 0.9515 84.2 87.5 1.9016 87.5 90.7 2.8517 90.7 93.8 018 93.8 96.8 0.9519 96.8 99.8 1.90
20 99.8 102.8 2.8521 102.8 105.7 022 105.7 108.5 0.9523 108.5 111.3 1.9024 111.3 114.1 2.8525 114.1 116.9 026 116.9 119.6 0.95該天線為長方形，平行于長邊的聚焦線上放置三個饋源(4)，饋源由支架(3)支撐，饋源(4)在支架(3)上可作一維移動調(diào)整。架設(shè)時將聚焦線近似地平行于赤道平面并垂直于緯度線。反射面軸線近似指向110.5°星的位置，此時，饋源的位置依次偏離中心位置約1厘米、18厘米和55厘米。三個饋源因位置偏移引起的增益損失值分別為0.1分貝、0.9分貝和5.2分貝。初步實驗已獲得3.5級、3.8級和3.0級的電視圖象水平。改善饋源、饋線、接收機間的匹配、減少傳輸損耗可獲得更好的收視效果。
權(quán)利要求1.一種平面型衛(wèi)星接收天線，其特征在于反射面為平板上分布著多個同心的封閉型反射環(huán)帶，環(huán)帶的寬度、高度和距同心點的位置按菲涅爾四分之一波長修正計算；支架可懸掛多個饋源，饋源為一個以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接收天線，其特征在于反射環(huán)帶為圓形或正多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的接收天線，其特征在于反射環(huán)帶為金屬材料或表面金屬化處理后的非金屬材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的接收天線，其特征在于支架可使懸掛的饋源位置一維調(diào)整。
專利摘要本實用新型公開了一種平面型衛(wèi)星接收天線，該天線利用菲涅爾區(qū)四分之一波長修正原理，具有寬角掃描特性。在天線面聚焦線上懸掛多個饋源即可實現(xiàn)同一固定天線不同衛(wèi)星信號的同時接收。僅一站收雙星即可降低地面站60％以上的天線成本。增加接收星數(shù)，成本降低更大。
文檔編號H01Q19/10GK2164119SQ9323888
公開日1994年5月4日 申請日期1993年6月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年6月22日
發(fā)明者杜惠平 申請人:阮穎錚, 杜惠平