[發明專利]一種大角度掃描多波束透鏡天線

在審

• 申請號: 201810478503.8
• 申請日: 2018-05-18
• 公開（公告）號: CN108736171A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 雷星宇;曹煜;李晨雨;王毅龍;唐兵;尹汐漾
• 申請（專利權）人: 成都泰格微波技術股份有限公司
• 主分類號: H01Q19/06
• 分類號: H01Q19/06;H01Q21/00;H01Q3/24
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 潘文林

本發明公開了一種大角度掃描多波束透鏡天線,包括安裝腔體（1）、焦點轉換腔體（2）和透鏡主體（3），所述安裝腔體（1）內部設置有印制板（4），所述安裝腔體（1）的頂部開設有與焦點轉換腔體（2）相配合的矩形安裝槽（5），焦點轉換腔體（2）的底部通過所述的矩形安裝槽（5）安裝在所述印制板（4）上；所述透鏡主體（3）設置在所述焦點轉換腔體（2）的頂部。本發明采用球形透鏡作為透鏡主體，實現大角度波束覆蓋并保證波束性能和增益性能；同時，考慮到透鏡天線的主體是用的球形透鏡，而球形透鏡的焦點在圓周上，故本發明通過焦點轉換腔體將球形透鏡的曲面焦面變換為平面焦面，從而保證了天線的整體性能。

技術領域

本發明涉及多波束透鏡天線領域，特別是涉及一種大角度掃描多波束透鏡天線。

背景技術

隨著科學技術的不斷進步，數據流量的交換越發的頻繁，第四代通信（4G）的數據傳輸速率已經到達了瓶頸。而對于更大的信道容量，更快的通信速率的強烈需求，使整個通信業界開始對第五代通信（5G）投入巨量的研發與探索以希望開發出更能適合各種通信場景的通信系統。對于傳統5G以下的通信網絡，由于其工作在6GHz以下，其絕對帶寬十分有限。為了提高通信速率，往往使用更復雜的調制方法或者更多的站點。但使用更復雜的調制方法，對系統整機以及使用環境的要求也更加高（如系統相噪等）；而增加站點的方法也不能從本質上解決通信速率的需求。而5G通信將其系統的工作頻譜從射頻頻段提高到毫米波（mm-Wave）頻段，可以獲得更大的絕對帶寬，從而可以更加便捷地得到更快的通信速率以及更大的通信容量。

由于毫米波頻段的波長遠小于射頻頻段的波長，而毫米波通信系統的空間鏈路損耗將高于射頻通信系統，這也是限制毫米波通信的重要一點，為了彌補毫米波通信的鏈路損耗，便需要更高的有效全向輻射功率（EIRP）和更小的系統靈敏度，對于提高EIRP，提高天線的增益是一個很有效的措施。傳統高增益的天線具有更窄的波束，多適用于點對點通信，而用于區域覆蓋的天線要求天線的波束寬度較，因此傳統高增益天線不適合應用于區域的覆蓋。為了將高增益天線應用于區域覆蓋的應用場景上，多波束體制的高增益透鏡天線的研制便是5G天線的關鍵點。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種覆蓋范圍大、增益效果好的大角度掃描多波束透鏡天線。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種大角度掃描多波束透鏡天線，包括安裝腔體、焦點轉換腔體和透鏡主體，所述安裝腔體內部設置有印制板，所述安裝腔體的頂部開設有與焦點轉換腔體相配合的矩形安裝槽，焦點轉換腔體的底部通過所述的矩形安裝槽安裝在所述安裝腔體內部的印制板上；所述透鏡主體設置在所述焦點轉換腔體的頂部。

優選地，所述透鏡主體為球形透鏡；所述焦點轉換腔體的頂部設置有與透鏡主體相配合的多邊形凹槽，所述透鏡主體通過多邊形凹槽安裝在焦點轉換腔體的頂部。

優選地，所述透鏡主體上還設置有兩個對稱的固定件，所述固定件通過透鏡裝配螺釘固定在焦點轉換腔體頂部，進而實現透鏡主體的固定；具體地，所述固定件和焦點轉換腔體頂部均設置有螺紋孔，所述透鏡裝配螺釘穿過固定件和焦點轉換腔體頂部的螺紋孔，將透鏡主體固定在焦點轉換腔體頂部。

優選地，所述印制板通過印制板裝配螺釘固定在安裝腔體內部。

其中，所述印制板為雙層結構，包括第一層PCB板和第二層PCB板，所述第一層PCB板中設置有多波束天線的饋源陣列，通過焦點轉換腔體向透鏡主體饋電；所述第二層PCB板中設置有天線的開關陣列，所述開關陣列與饋源陣列連接，實現饋源陣列的選通。

所述饋源陣列包括多個饋源模塊，所述開關陣列包括多個開關模塊，所述饋源模塊與開關模塊數目相同且一一對應連接；所述第二層PCB板中還設置有控制模塊，所述控制模塊分別與每一個開關模塊連接。