[实用新型]一种电扫描多层介质圆柱透镜天线

说明书

本申请公开了一种电扫描多层介质圆柱透镜天线，包括水平相控阵振子阵列、介质圆柱透镜、安装体，所述安装体将所述水平相控阵振子阵列、介质圆柱透镜安装固定，所述水平相控阵振子阵列辐射方向朝向介质圆柱透镜。本申请通过使用介质圆柱透镜天线，提高天线增益、效率，降低成本、功耗。在本申请的实施例中，通过介质圆柱天线使垂直面辐射方向图锐化，也减少相控阵天线水平方向振子数量。本申请方案用作5G宏站天线，由于使用了介质透镜天线提高增益，且在垂直方向不扫描、水平方向扫描，综合能耗可减小50％。

技术领域

本申请涉及天线技术领域，尤其涉及一种电扫描多层介质圆柱透镜天线。

背景技术

随着5G毫米波通信和宽带低轨卫星通信的迅速崛起，毫米波有源天线开始了前所未有的发展，预计未来几年内将主宰市场。

毫米波带来了大带宽和高速率，基于Sub-6GHz频段的4GLTE蜂窝系统可用使用的最大带宽是100MHz，数据速率不超过1Gbps；在毫米波频段，移动应用可用使用的最大带宽是400MHz，数据速率高达10Gbps甚至更多。

毫米波在5G时代会迎来大规模应用；在卫星通信领域，毫米波有源相控阵天线与传统的动中通天线相比，没有体积庞大的伺服跟踪系统，波束速度快、方向可控、可实时跟踪卫星，并且重量轻，可进行大批量生产；毫米波有源相控阵天线不含活动部件，可靠性极佳，即便阵列中少数天线单元失效，天线总体性能也不会受到影响，集成毫米波有源相控天线的终端是未来毫米波卫星通信的重要发展方向之一。

但是，目前为止，5G的宏站(大基站)都是采用相控阵的方式，每个振子加移相器，能耗巨大，且相控阵天线水平方向振子数量较多，成本较高。

发明内容

本申请实施例提供一种电扫描多层介质圆柱透镜天线，以解决背景技术提出的现有的采用相控阵的5G基站能耗巨大，且相控阵天线水平方向振子数量较多，成本较高的问题。

本申请实施例采用下述技术方案：一种电扫描多层介质圆柱透镜天线，包括水平相控阵振子阵列、轴向水平的介质圆柱透镜、安装体，所述安装体将所述水平相控阵振子阵列、介质圆柱透镜安装固定，所述水平相控阵振子阵列辐射方向朝向介质圆柱透镜。所述介质圆柱透镜具有多层同心圆结构，等效介电常数从中心到圆周逐渐减小。

优选的，所述水平相控阵振子阵列为多个，且多个水平相控阵振子阵列中心与介质圆柱透镜轴向构成的平面与水平面形成下倾角，所述下倾角角度不同。

优选的，所述水平相控阵振子阵列包含多个微带振子单元。

优选的，所述多个微带振子单元为垂直极化、水平极化或交叉极化的振子。

优选的，还包括工作电路，所述工作电路与所述水平相控阵振子阵列电性连接；所述工作电路包括中频处理电路、射频处理电路和波控器，所述中频处理电路、射频处理电路电性连接，所述射频处理电路包括移相器，所述波控器与移相器电性连接，所述移相器与水平相控阵振子阵列的每个微带振子单元都电性连接。

优选的，所述多个水平相控阵振子阵列的中心工作频率相同或者不同。

本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：

1、本申请通过使用介质圆柱透镜天线，提高天线增益、效率，降低成本、功耗。

2、在本申请的实施例中，通过介质圆柱天线使垂直面辐射方向图锐化，也减少相控阵天线水平方向振子数量。

3、本申请方案用作5G宏站天线，由于使用了介质透镜天线提高增益，且在垂直方向不扫描、水平方向扫描，综合能耗可减小50％。

附图说明