專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)線音視頻技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于傳送數(shù)據(jù)、音頻或視頻等多媒體信息的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們希望能方便快捷地享用各種音頻視頻等多媒體信息。近年來(lái)，出現(xiàn)了各種各樣的音視頻收發(fā)系統(tǒng)。但是，目前的音視頻收發(fā)系統(tǒng)具有有線音視頻傳送系統(tǒng)及無(wú)線音視頻收發(fā)系統(tǒng)，由于有線音視頻傳輸系統(tǒng)布線非常麻煩，且不美觀， 因而逐漸被淘汰。在無(wú)線音視頻收發(fā)系統(tǒng)中，由于無(wú)線技術(shù)的局限，無(wú)線收發(fā)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率有限，尤其是音頻視頻的傳輸速率受到很大限制，用戶(hù)無(wú)法流暢地接收音視頻文件。
為了獲得更高的傳輸速率和更好的傳輸質(zhì)量，無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域出現(xiàn)了多入多出 (MIMO)技術(shù)，MIMO是指無(wú)線高頻信號(hào)通過(guò)多重天線進(jìn)行同步收發(fā)，MIMO系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用多天線(或陣列天線)和多通道，這樣可以提高傳輸率。更確切地說(shuō)就是信號(hào)通過(guò)多重切割之后，經(jīng)過(guò)多重天線進(jìn)行同步傳送。MIMO技術(shù)不僅可以提高既有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)頻譜的傳輸速度，而且又不用額外占用頻譜范，在一定程度上擴(kuò)大信號(hào)接收距離。此外，利用 MIMO技術(shù)不僅可以提高信道的容量，同時(shí)也可以提高信道的可靠性，降低誤碼率。然而，通過(guò)上述多天線的方式電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大 ，成本高，而且容易出現(xiàn)相互干擾。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，成本低，傳輸可靠性高，信號(hào)傳送距離長(zhǎng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是，提出一種無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其設(shè)置有天線，所述天線設(shè)置有天線本體及位于所述天線本體一側(cè)的超材料面板，所述超材料面板設(shè)置有若干層，每一層由片狀的基底和設(shè)置在所述基底上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)組成。
進(jìn)一步地，所述無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射端模塊及接收端模塊，所述發(fā)射端模塊設(shè)置有所述天線。
進(jìn)一步地，所述發(fā)射端模塊包括相互電連接的編碼器、調(diào)制單元、上變頻單元、射頻發(fā)射單元、功率放大單元及所述天線。
進(jìn)一步地，所述接收端模塊也設(shè)置有所述天線。
進(jìn)一步地,所述接收端模塊包括相互電連接的天線、射頻接收單元、下變頻單元、 解調(diào)單元及解碼器。
進(jìn)一步地，所述超材料面板的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率由超材料面板的中間向四周逐漸變小。
進(jìn)一步地，所述人造微結(jié)構(gòu)的尺寸從每一層的中心向周?chē)饾u變小。
進(jìn)一步地，所述相同半徑處的人造微結(jié)構(gòu)尺寸大小相同。
進(jìn)一步地,所述人造微結(jié)構(gòu)由金屬材料制成。
進(jìn)一步地，所述人造微結(jié)構(gòu)呈工字形。
綜上所述，本發(fā)明無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)通過(guò)在現(xiàn)有的天線本體一側(cè)添加所述超材料面板，從而將天線本體的輻射振子產(chǎn)生的大部分電磁波經(jīng)由超材料面板折射并向同一方向匯聚，從而大大減少了輻射波波瓣的寬度，使天線的增益得以顯著提高，大大增強(qiáng)了天線的信號(hào)強(qiáng)度，傳輸可靠性高，信號(hào)傳送距離長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，成本低。


圖1是本發(fā)明無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)的原理框圖。
圖2是圖1所示本發(fā)明發(fā)射端模塊和接收端模塊的天線結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖2所示本發(fā)明超材料面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述
請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射端模塊及接收端模塊，所述發(fā)射端模塊包括相互電連接的編碼器1、調(diào)制單元2、上變頻單元3、射頻發(fā)射單元4、功率放大單元5及天線6。所述接收端模塊包括相互電連接的天線7、射頻接收單元8、下變頻單元9、解調(diào)單元10及解碼器11。所述編碼器I用于與話筒或攝像頭等音視頻采集終端電連接，然后通過(guò)所述發(fā)射端模塊的天線6傳送信號(hào)給所述接收端模塊的天線7，最后經(jīng)所述解碼器11還原成音視頻信號(hào)輸出給音響或電腦等。
在本實(shí)施例中，所述調(diào)制單元2采用編碼正交頻分復(fù)用(coded orthogonal frequency division multiplexing, C0FDM)調(diào)制方式，COFDM調(diào)制的基本原理就是將高速數(shù)據(jù)流通過(guò)串并轉(zhuǎn)換，分配到傳輸速率較低的若干子信道中進(jìn)行傳輸。COFDM技術(shù)能夠持續(xù)不斷地監(jiān)控傳輸介質(zhì)上通信特性的突然變化，通信路徑傳送數(shù)據(jù)的能力會(huì)隨時(shí)間發(fā)生變化，COFDM能動(dòng)態(tài)地與之相適應(yīng)，并且接通和切斷相應(yīng)的載波以保證持續(xù)成功地進(jìn)行通信。 由于COFDM技術(shù)能同時(shí)分開(kāi)多個(gè)數(shù)字信號(hào)，而且在干擾的信號(hào)周?chē)梢园踩\(yùn)行，因而使用在城市中高層建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及將信號(hào)撒播的地區(qū)、高速數(shù)據(jù)傳播的地方都表現(xiàn)出優(yōu)秀的性能。
所述發(fā)射端模塊的天線6及接收端模塊的天線7均設(shè)置有天線本體61及位于所述天線本體61前端一側(cè)的超材料面板62，所述天線本體61設(shè)置有振子611，所述超材料面板62位于所述振子611的一側(cè)。所述超材料面板62設(shè)置有若干層,每一層由片狀的基底63 和設(shè)置在所述基底63上的多個(gè)又金屬材料制成的人造微結(jié)構(gòu)64組成。所述基底63可以為陶瓷材料、環(huán)氧樹(shù)脂或聚四氟乙烯、高分子材料、鐵電材料、鐵氧材料、鐵磁材料等。所述人造微結(jié)構(gòu)64由銅或銀等材料制成，其通過(guò)蝕刻、電鍍、鉆刻、光刻、電子刻或離子刻等工藝附著在所述基底63上，由超材料技術(shù)可知,在基材選定的情況下,通過(guò)調(diào)整人造微結(jié)構(gòu) 64的圖案、尺寸及其在基材上的空間分布，可以調(diào)整超材料上各處的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率，進(jìn)而改變超材料各處的等效折射率。當(dāng)人造微結(jié)構(gòu)64采用相同的幾何形狀時(shí)，某處人造微結(jié)構(gòu)64的尺寸越大，則該處的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率越大，折射率也越大。
由饋源發(fā)出的電磁波經(jīng)過(guò)超材料面板62匯聚后平行傳出時(shí)，偏折角Θ與折射率的關(guān)系為Sin Θ = q · Δη,其中q是沿軸向排列的人造微結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)，Δη表示相鄰單元的折射率變化量，且O < q · Δη < I,由上述公式可知,超材料單元上相鄰單元的折射率變化量大小相同時(shí)，對(duì)于傳輸?shù)皆撐恢玫碾姶挪ǖ钠劢窍嗤?，折射率變化量越大，偏折角越大。材料的折射率與其介電常數(shù)及磁導(dǎo)率存在如下關(guān)系n=kV^"，其中k為比例系數(shù)，k 取值為正負(fù)1，ε為材料的介電常數(shù)，u為材料的磁導(dǎo)率，通過(guò)對(duì)超材料面板62空間中每一點(diǎn)的介電常數(shù)ε與磁導(dǎo)率μ的精確設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)由發(fā)射源發(fā)出的電磁波經(jīng)超材料折射后平行射出的匯聚特性。
在本實(shí)施例中，采用的人造微結(jié)構(gòu)64的圖案呈工字形，基底63上工字形的人造微結(jié)構(gòu)64的尺寸從中心向周?chē)饾u變小，在基底63中心處，工字形的人造微結(jié)構(gòu)64的尺寸最大，并且在距離中心相同半徑處的工字形人造微結(jié)構(gòu)64的尺寸相同，因此基底63的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率由中間向四周逐漸變小，中間的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率最大，因而基底63的折射率從中間向四周逐漸變小，中間部分的折射率最大。通過(guò)在天線本體61前端一側(cè)添加所述超材料面板62，從而將輻射振子產(chǎn)生的大部分電磁波經(jīng)由超材料面板62折射并向同一方向匯聚，從而大大減少了輻射波波瓣的寬度，使天線的增益得以顯著提高，大大增強(qiáng)了天線66的信號(hào)強(qiáng)度，傳輸可靠性高，信號(hào)傳送距離長(zhǎng)，因而可應(yīng)用在各種惡劣的環(huán)境。
綜上所述，本發(fā)明無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)通過(guò)在現(xiàn)有的天線(6、7)本體一側(cè)添加所述超材料面板62，從而將天線(6、7)本體的輻射振子產(chǎn)生的大部分電磁波經(jīng)由超材料面板折射并向同一方向匯聚，從而大大減少了輻射波波瓣的寬度，使天線(6、7)的增益得以顯著提高，大大增強(qiáng)了天線(6、7)的信號(hào)強(qiáng)度，傳輸可靠性高，信號(hào)傳送距離長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，成本低。
上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可做出很多形式 ，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其設(shè)置有天線，其特征在于所述天線設(shè)置有天線本體及位于所述天線本體一側(cè)的超材料面板，所述超材料面板設(shè)置有若干層，每一層由片狀的基底和設(shè)置在所述基底上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射端模塊及接收端模塊，所述發(fā)射端模塊設(shè)置有所述天線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射端模塊包括相互電連接的編碼器、調(diào)制單元、上變頻單元、射頻發(fā)射單元、功率放大單元及所述天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述接收端模塊也設(shè)置有所述天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述接收端模塊包括相互電連接的所述天線、射頻接收單元、下變頻單元、解調(diào)單元及解碼器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述超材料面板的等效介電常數(shù)及等效磁導(dǎo)率由超材料面板的中間向四周逐漸變小。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述人造微結(jié)構(gòu)的尺寸從每一層的中心向周?chē)饾u變小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述相同半徑處的人造微結(jié)構(gòu)尺寸大小相同。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述人造微結(jié)構(gòu)由金屬材料制成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其特征在于所述人造微結(jié)構(gòu)呈工字形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)，其設(shè)置有天線，所述天線設(shè)置有天線本體及位于所述天線本體一側(cè)的超材料面板，所述超材料面板設(shè)置有若干層，每一層由片狀的基底和設(shè)置在所述基底上的多個(gè)人造微結(jié)構(gòu)組成。本發(fā)明無(wú)線視頻傳輸系統(tǒng)通過(guò)在現(xiàn)有的天線本體一側(cè)添加所述超材料面板，從而將天線本體的輻射振子產(chǎn)生的大部分電磁波經(jīng)由超材料面板折射并向同一方向匯聚，從而大大減少了輻射波波瓣的寬度，使天線的增益得以顯著提高，大大增強(qiáng)了天線的信號(hào)強(qiáng)度，傳輸可靠性高，信號(hào)傳送距離長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，成本低。
文檔編號(hào)H04N7/24GK103024368SQ201110283370
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
發(fā)明者劉若鵬, 尹武, 李蔚, 葉靜 申請(qǐng)人:深圳光啟高等理工研究院, 深圳光啟創(chuàng)新技術(shù)有限公司