一种多频人工介质多波束透镜天线及使用方法技术

本发明专利技术公开一种多频人工介质多波束透镜天线及使用方法，包括若干个天线单元，每个所述天线单元包含人工介质透镜；所述人工介质透镜的轴向平面为单波束，垂直所述人工介质透镜的轴向平面为多波束，分别为设定方向；每个所述天线单元内的多个波束工作频段相同；若干个天线单元沿轴向叠置。本发明专利技术解决现有技术中通信网络覆盖效果差和容量不足的问题，能够实现增大辐射效率，增大增益效果，以及对小区及高层建筑物深度覆盖的目的。层建筑物深度覆盖的目的。层建筑物深度覆盖的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种多频人工介质多波束透镜天线及使用方法


[0001]本专利技术属于通信设备
，具体涉及一种多频人工介质多波束透镜天线及使用方法。

技术介绍

[0002]随着城市建设迅速发展，催生了大量的高层建筑物，但是高低楼层密布及地理环境使得现有通信网络覆盖出现不均，严重影响现有通信网络的通信质量。在4G、5G业务高速发展的当下，高层建筑物室内的数据业务流量迅速增加，解决高层建筑物室内通信网络的问题显得尤为重要。
[0003]目前大型建筑物内主要有覆盖盲区或信号弱覆盖区域；高层建筑物的顶部不能被完全覆盖；高层建筑物底部由于阻拦、阴影等因素；导致的覆盖效果较差以及大型建筑物室内人员密集导致容量不足等问题。
[0004]在移动通信系统中，天线均采用垂直架设的安装方案，天线的水平面波束宽度较宽，用于扇区覆盖，但较宽的水平波束在用户密集情况下，会存在波束容量不足的问题。在解决小区楼宇覆盖时，传统的方案多是采用射灯天线作为系统的天馈单元，射灯天线是单波束天线，且产品指标受限，尤其是增益不高，无法满足小区深度覆盖的要求。

技术实现思路

[0005]为此，本专利技术提供一种多频人工介质多波束透镜天线及使用方法，本专利技术利用多频多波束透镜天线支持频段多，增益高，垂直波束宽度宽，覆盖范围大，架设灵活的特点，以解决现有技术中小区和高层楼宇内部通信网络覆盖效果差和容量不足的问题，提出解决网络覆盖和大容量问题的应用方案，尤其适用于包含5G通信的系统。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：第一方面，本说明书实施例提供一种多频人工介质多波束透镜天线，天线包括若干个天线单元，每个所述天线单元包含人工介质透镜；所述人工介质透镜的轴向平面为单波束，垂直所述人工介质透镜的轴向的平面为多波束，分别为设定方向；每个所述天线单元内的多个波束工作频段相同；若干个天线单元沿轴向叠置。
[0007]进一步的，至少两个所述天线单元的工作频段不同或相同。
[0008]进一步的，所述天线沿轴向水平架设，或，所述天线沿轴向垂直架设。
[0009]进一步的，至少两个所述天线单元的设定方向相同，和/或，至少两个所述天线单元的设定方向不同。
[0010]进一步的，每个所述天线单元包括至少两个辐射单元组件，围绕人工介质透镜固定连接；每个辐射单元用于输出一个波束。
[0011]进一步的，所述多频人工介质多波束透镜天线包括至少一个频段为1710
‑
2170MHZ的第一天线单元和至少两个频段为3300
‑
3600MHZ的第二天线单元。
[0012]第二方面，本说明书实施例还提供一种用于第一方面任一项实施例所述多频人工介质多波束透镜天线，包括：将所述多频人工介质多波束透镜天线垂直架设，以使所述多频人工介质多波束透镜天线的水平面为多波束，水平覆盖扇区为80～110
°
；和/或，将所述多频人工介质多波束透镜天线水平架设，使所述多频人工介质多波束透镜天线的垂直面为多波束，垂直面覆盖高度h≥600m。
[0013]进一步的，天线单元沿轴向水平架设，实现对高层建筑物垂直方向的多波束覆盖。
[0014]进一步的，天线单元沿轴向垂直架设，实现小区水平区域多波束覆盖。
[0015]在本申请第一方面、第二方面任意一项实施例中，进一步地，通过合路器，将所述多频人工介质多波束透镜天线至少一个第一天线单元与至少一台2T2R（1710
‑
1850MHZ）4G/RRU设备连接，和/或，至少一个第一天线单元与至少一台2T2R（1880
‑
2170MHZ）RRU设备连接，和/或，至少一个第二天线单元与至少一台4T4R（3300
‑
3600MHZ）5G/RRU设备连接。
[0016]本专利技术具有如下优点：本申请的多波束天线可以解决容量问题，可以连接更多基站设备，使得整个基站系统处理数据的能力得到大幅提升，从而提升网络容量，吸收更多的用户数和流量。
[0017]本申请能够实现增大辐射效率，增大增益效果，以及对小区及高层建筑物深度覆盖的目的。
[0018]同时，本申请多频人工介质多波束透镜天线可覆盖4G和5G频段，可根据现场基站设备的实际配置需求，灵活组网，可实现4G+5G同站共建，节约建设成本。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
[0020]图1为多频人工介质多波束透镜天线的结构示意图；图2为多频人工介质多波束透镜天线的第一人工介质双波束透镜天线单元的结构示意图；图3为多频人工介质多波束透镜天线的第二人工介质双波束透镜天线单元的结构示意图；图4为多频人工介质多波束透镜天线的垂直架设结构示意图；图5为多频人工介质多波束透镜天线的垂直架设时水平面测试方向示意图；图6为多频人工介质多波束透镜天线的垂直架设时垂直面测试方向示意图；图7为多频人工介质多波束透镜天线的水平架设结构示意图；图8为多频人工介质多波束透镜天线的水平架设时水平面测试方向示意图；图9为多频人工介质多波束透镜天线的水平架设时垂直面测试方向示意图；图10为多频人工介质多波束透镜天线的应用方案网络连接示意图。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本专利技术，而不应视为限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
[0023]本说明书实施例提供一种5G多频人工介质多波束透镜天线，天线包括若干个天线单元，每个所述天线单元包含人工介质透镜；所述人工介质透镜的轴向平面为单波束，垂直所述人工介质透镜轴向的平面为多波束，分别为设定方向；每个所述天线单元内的多个波束工作频段相同；若干个天线单元沿轴向叠置。至少两个所述天线单元的工作频段不同或相同。所述天线沿轴向水平架设，或，所述天线沿轴向垂直架设。至少两个所述天线单元的设定方向相同或不同。
[0024]所述工作频段相同，可指两部件能满足相同的工作频率范围，并非指两部件的工作频段的最高频率、最低频率的值分别相同。例如一部件满足的工作频率范围与另一部件满足的工作频率范围重叠，因此二者能够工作在相同的工作频段。所述工作频段不同，可指两部件没有重叠的工作频率范围。本申请的技术方案，包含：至少两个天线单元的工作频段不同；至少两个天线单元的工作频段相同；或者，当包含三个或更多天线单元时，至少两个天线单元的工作频段不同且至少两个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，天线包括若干个天线单元，每个所述天线单元包含人工介质透镜；所述人工介质透镜的轴向平面为单波束，垂直所述人工介质透镜轴向的平面为多波束，分别为设定方向；每个所述天线单元内的多个波束工作频段相同；若干个天线单元沿轴向叠置。2.根据权利要求1所述的一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，至少两个所述天线单元的工作频段不同或相同。3.根据权利要求1所述的一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，所述天线沿轴向水平架设，或所述天线沿轴向垂直架设。4.根据权利要求1所述的一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，至少两个所述天线单元的设定方向相同，和/或，至少两个所述天线单元的设定方向不同。5.根据权利要求1所述的一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，包括至少一个频段为1710
‑
2170MHZ的第一天线单元和至少两个频段为3300
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3600MHZ的第二天线单元。6.根据权利要求1所述的一种多频人工介质多波束透镜天线，其特征在于，每个所述天线单元包括至少两个辐射单元组件，围绕人工介质透镜固定连接；每个辐射单元用于输出一个波束。7.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈滢，王建青，焦西斌，熊兰，任玉文，田建科，李天佐，樊宏亮，肖良勇，肖兵，王赟，左宏，廖康，
申请(专利权)人：西安海天天线科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：