[发明专利]一种柱体状电磁波透镜的制备方法

说明书

本发明提供了一种柱体状电磁波透镜的制备方法，用于制备含有柱体状的内核体、以及若干个包裹于内核体外侧的介质层的电磁波透镜，且从所述内核体至最外层的介质层，各层的介电常数是递减的；该方法至少采用了一个一侧空心柱状体外模具以及若干种介电常数各异的填充材料；制备时，依填充材质的介电常数从低至高，先将介电常数最低的填充介质先沿外模具的各内壁铺设，形成最外侧介质层的底面和侧面；然后沿上一层填充介质的内侧壁再铺设介电常数次低的填充介质，依次类推直至铺设完成所述若干个介质层的底面和侧面；然后将介电常数最高的填充介质填充在最内层并形成所述的内核体；然后再由内至外依次铺设所述若干个介质层的顶面，即可。

技术领域

本发明涉及通信设备生产领域，更具体地说，涉及一种用于控制电磁波传播方向及控制电磁波的波瓣边界形状的柱体状透镜的制备方法。

背景技术

电磁波透镜是一种能够对电磁波起到汇聚作用的无源装置。其中一种电磁波透镜的结构形式便是著名的龙伯透镜。

天线振子结合龙伯透镜可被制成龙伯透镜天线，龙伯透镜天线具有旁瓣和后瓣小，方向图好、增益高、无需复杂运算等优点，而这些优点在天线振子是运行在高频度时，譬如目前的5G通讯频段甚至是日后的6G通信频段时，其所能够达到的效果甚至是MassiveMIMO(大规模多入多出)方式所不能达到的。

传统的龙伯透镜，是一个球形的多面折射透镜，包括内核体和包裹于内核体外侧的若干介质层，由内核体至最外层的介质层，各层的介电常数越来越小，因此制备时需要根据各层介电常数的要求而采用不同的材料、逐层准备。常用的制备方法是，在内核体外侧喷胶，然后将介质层材料黏合在胶层上，逐层喷胶逐层覆盖；但是这样的制备方法，容易使黏胶材料影响介质层的介电常数。

传统的龙伯透镜虽然有比较好的垂直方向图和水平方向图，但其波束的横截面的轮廓形状理论上为圆形，于是在使用多个龙伯透镜天线的信号来覆盖某片场地时，这些龙伯透镜天线的信号不可避免地需要进行较大面积的交叠，才能确保目标场地没有“盲区”，这相当于需要使用较多的龙伯透镜天线才能确保目标场地没有“盲区”，这无疑是增加了建设成本。

为此，我公司此前研发了一款柱体状的电磁波透镜，经过该透镜的波束的横截面的轮廓形状近似于矩形或正方形，这样可用最少的透镜天线来实现无盲区的信号覆盖。该电磁波透镜是由柱体的内核体和若干个包裹于内核体外侧的介质层构成的，其内核体至最外层的介质层，也是各层的介电常数越来越小。因此该电磁波透镜的制备也可以采用传统逐层喷胶逐层黏合介质材料的方式，但同样地存在黏胶材料影响介质层的介电常数变化的问题。

因此，需要设计一种制备柱体状电磁波透镜的工艺方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种柱体状电磁波透镜的制备方法，使其工艺流程简化、易于操作、并且不会影响透镜内若干介质层的介电常数。

采用以下的技术方案：

一种柱体状电磁波透镜的制备方法，用于制备含有内核体、以及若干个包裹于所述内核体外侧的介质层的电磁波透镜；而且由所述内核体至最外层的介质层，各层的介电常数是递减的；

所述制备方法为：至少采用了一个一侧敞口的空心柱状体外模具以及若干种介电常数各异的填充材料；制备时，依填充材质的介电常数从低至高，先将介电常数最低的填充介质先沿外模具的各内壁铺设，形成最外侧介质层的底面和侧面；然后沿上一层填充介质的内侧壁再铺设介电常数次低的填充介质，依次类推直至铺设完成所述若干个介质层的底面和侧面；然后将介电常数最高的填充介质填充在最内层并形成实心柱体，即所述内核体；然后再由内至外，依次铺设所述若干个介质层的顶面，即可。

该制备方法具体地包括以下步骤：

1)设定透镜在内核体的外侧一共设有n个介质层；并设定透镜从外至内依次为第一介质层、第二介质层、……、第n介质层、内核体；