[发明专利]圆柱形人工介质透镜天线及制作方法

说明书

本发明涉及无线通信技术领域，公开了一种圆柱形人工介质透镜天线，包括：辐射源，为双极化半波振子；反射板，设在所述辐射源的底端；介质透镜，设在所述辐射源的顶端，为介质基板、连接板和辐射体卷制而成的圆柱体结构，所述辐射体固定在所述连接板上，所述连接板粘贴在所述介质基板上。该圆柱形人工介质透镜天线中的辐射体可通过冲压或模切的方式按照预设的分布规律固定在连接板上，便于与连接板一同粘贴在介质基板上，从而通过卷制形成介质透镜，配合辐射源和反射板在能够降低天线基站能耗的同时，还能降低天线的制作成本。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，具体的，涉及一种圆柱形人工介质透镜天线及制作方法。

背景技术

随着通信系统的频率不断向高频演进，天线基站的建设覆盖面也逐渐增大。然而，传统的天线基站在工作过程中会产生较大的能耗，不符合低碳节能的现行要求，其消耗的电力成本甚至大于通信资费，导致基站的建设不可持续。龙伯透镜能够多次折射电磁波，应用于天线振子上，通过对天线振子所辐射电磁波进行偏折，可使其波束更加集中，因此可用单个辐射振子即可实现阵列天线所能形成的波束宽度，提高某一方向的无线信号强度，从而减小天线基站的能耗。

传统的龙伯透镜天线大多为球形，并且从内而外使用不同介电常数的材料，介电常数由内而外逐渐减小，满足一定的规律，从而可以获得所需的波束集中效果，以及实现高增益、低旁瓣波束的辐射效果。但是龙伯透镜天线在基站上的应用，其一大难点便是透镜介质材料的制备。当前广泛采用的做法，或是采用3D打印，其造价较高，不易量产；或是制备特殊材料播撒于人工介质基底上，制备、播撒程序较为繁琐，制备的特殊材料其造价也较高。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种圆柱形人工介质透镜天线，可提高某一方向的无线信号强度，在降低天线基站能耗的同时，还能简化天线的制作工序以及降低天线的制作成本。

为了实现上述目的，一方面，本发明提供一种圆柱形人工介质透镜天线，包括：辐射源，为双极化半波振子；反射板，设在所述辐射源的底端；介质透镜，设在所述辐射源的顶端，为介质基板、连接板和辐射体卷制而成的圆柱体结构，所述辐射体固定在所述连接板上，所述连接板粘贴在所述介质基板上。

优选地，所述连接板为塑胶片；所述辐射体为所述塑胶片与金属板经冲压或模切后留存在所述塑胶片上的预设形状的金属片。

优选地，所述辐射体为等间距设置的若干圆形金属片。

优选地，所述圆形金属片的直径为2mm-5mm。

优选地，相邻的所述圆形金属片间的中心距离为4mm-10mm。

优选地，所述介质基板的材质为泡沫胶。

优选地，所述介质基板、连接板和辐射体卷制时，所述辐射体一侧朝向圆柱体的内侧。

优选地，所述介质透镜的直径为2λ-2.5λ，λ为所述辐射源中心频率电磁波的波长。

优选地，所述辐射源与所述介质透镜间的距离为0.3λ-0.5λ，λ为所述辐射源中心频率电磁波的波长。

为了实现上述目的，另一方面，本发明提供一种圆柱形人工介质透镜天线的制作方法，用以制作上述圆柱形人工介质透镜天线，包括：包括：

步骤S1、首先将连接板与金属板粘贴在一起，然后进行冲压或模切去除预设部分的金属板，使留存在连接板上的金属为等间距设置的若干金属片，再将连接板粘贴在介质基板上，之后令金属片朝内将介质基板与连接板卷制成圆柱体形成介质透镜；

步骤S2、制作双极化半波振子和反射板；

步骤S3、将反射板固定设在双极化半波振子的底端，将介质透镜固定设在双极化半波振子的顶端。