[發(fā)明專利]一種球形透鏡天線結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110430126.2
• 申請(qǐng)日: 2021-04-21
• 公開（公告）號(hào): CN112993590A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都偉洪電子科技有限公司
• 主分類號(hào): H01Q19/06
• 分類號(hào): H01Q19/06;H01Q1/42;H01Q1/50;H01Q21/00
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 李順德;徐驥

本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種球形透鏡天線結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)球形的透鏡球體，該透鏡球體設(shè)置有呈球冠狀布置的天線陣列，該透鏡球體設(shè)置在一透鏡天線罩內(nèi)；所述天線陣列包含繞透鏡球體環(huán)向排列且朝向不同的饋源陣列單元；所述透鏡球體包含實(shí)心的球芯和包裹于球芯表面的外殼，所述球芯與外殼為介電常數(shù)不同的結(jié)晶型聚合物。針對(duì)城市復(fù)雜的異形場(chǎng)景，通過(guò)采用本球形透鏡天線結(jié)構(gòu)能夠形成窄波束、高增益的延伸覆蓋，具有由點(diǎn)及面的波束賦形能力，解決城市5G信號(hào)覆蓋中的疑難點(diǎn)，運(yùn)用于5G通信基站，有效地延伸了覆蓋距離，減少了城市5G基站的布局?jǐn)?shù)量，緩解了城市中投資5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)站點(diǎn)資源的稀缺問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種球形透鏡天線結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著5G通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)快速推進(jìn)，5G網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的快捷與便利體驗(yàn)越來(lái)越深入人心，與此同時(shí)，5G基站在城市中的建設(shè)難題逐漸顯現(xiàn)，基站鐵塔在高層住宅和密集樓宇旁難以立足，不可回避的問(wèn)題是，基站周邊居民對(duì)無(wú)線通信電磁輻射的耽憂，設(shè)計(jì)一種隱蔽式5G基站，對(duì)密集樓宇及住宅區(qū)域深度覆蓋優(yōu)顯重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可以有效改善5G通信基站的延伸覆蓋范圍，以及降低整體能耗的球形透鏡天線結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用的技術(shù)方案是一種球形透鏡天線結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)球形的透鏡球體，該透鏡球體設(shè)置有呈球冠狀布置的天線陣列，該透鏡球體設(shè)置在一透鏡天線罩內(nèi)；所述天線陣列包含繞透鏡球體環(huán)向排列且朝向不同的饋源陣列單元；所述透鏡球體包含實(shí)心的球芯和包裹于球芯表面的外殼，所述球芯與外殼為介電常數(shù)不同的結(jié)晶型聚合物。

針對(duì)城市復(fù)雜的異形場(chǎng)景，通過(guò)采用本球形透鏡天線結(jié)構(gòu)能夠形成窄波束、高增益的延伸覆蓋，具有由點(diǎn)及面的波束賦形能力，解決城市5G信號(hào)覆蓋中的疑難點(diǎn)，運(yùn)用于5G通信基站，有效地延伸了覆蓋距離，減少了城市5G基站的布局?jǐn)?shù)量，緩解了城市中投資5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)站點(diǎn)資源的稀缺問(wèn)題。

進(jìn)一步地是，饋源陣列單元連接有支撐饋源陣列單元的天線饋源支架，上述天線饋源支架為與透鏡球體球面貼合的框架結(jié)構(gòu)。

具體的是，天線饋源支架為鏤空式結(jié)構(gòu)分為4個(gè)象限，每個(gè)鏤空空穴設(shè)置有饋源陣列單元的安裝孔位，可以裝配1～8組饋源陣列單元。

進(jìn)一步地是，上述透鏡天線罩內(nèi)包含天線上蓋和天線下蓋，該天線上蓋與天線下蓋上下連接合并后將透鏡球體罩住于透鏡天線罩內(nèi)；上述天線上蓋包含與天線饋源支架上下對(duì)應(yīng)的罩體，該罩體的內(nèi)腔與透鏡球體上部對(duì)應(yīng)以形成容納透鏡球體上部的球冠腔體。

透鏡球體為球形。由不同介電常數(shù)的高結(jié)晶型聚合物發(fā)泡珠粒制作，其球體外層密度相對(duì)較高、內(nèi)層密度相對(duì)較低，透鏡球體的底部依靠透鏡球體托柱支撐，透鏡球體的周邊由加長(zhǎng)的天線饋源固定螺絲定位支撐，安裝在天線下蓋的透鏡球體托柱為塊狀結(jié)構(gòu)，加長(zhǎng)的天線饋源固定螺絲高于饋源陣列單元本體與透鏡球體相抵，起到調(diào)節(jié)饋源陣列單元與透鏡球體間隙和支撐透鏡球體側(cè)方的作用。

進(jìn)一步地是，上述透鏡天線罩外設(shè)置有天線防護(hù)罩，該天線防護(hù)罩邊沿通過(guò)連接的井圈固定于地面上；上述天線防護(hù)罩為梯型結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地是，上述天線防護(hù)罩由梯形穹頂和方形底邊下沿構(gòu)成，其下沿安裝在井圈之上，天線防護(hù)罩制作工藝結(jié)構(gòu)分為骨架層和內(nèi)外貼片層，由不同介電常數(shù)的聚合物疊加成型，即骨架層與外貼片層、內(nèi)貼片層為介電常數(shù)不同的聚合物，這里可以是骨架層與內(nèi)外貼片層兩者的介電常數(shù)不同，也可以是骨架層與外貼片層、內(nèi)貼片層三者的介電常數(shù)不同，天線防護(hù)罩不但堅(jiān)固耐用，而且高出地表的梯形結(jié)構(gòu)更有利于電磁波束的擴(kuò)散。天線防護(hù)罩頂部的平臺(tái)可以有選擇地布置景觀綠植，使得球形透鏡天線結(jié)構(gòu)與周邊環(huán)境更加和諧。