[实用新型]一种通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线

说明书

本实用新型公开了一种通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线，包含一个外形为圆柱体的超宽频人工介质透镜，以及安装在透镜上的6个相同的独立天线单元；每个天线单元为带有金属地板的双极化偶极子或微带振子。天线的波束增益为17dBi，标称增益即为波束增益。该天线形成6个波束；水平面波束为锐形波束，垂直面波束为赋形扇形宽波束，其波束宽度是传统6波束天线的三倍。两面天线背靠背安装，可用12波束覆盖全向360°。本实用新型提供的通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线是一种覆盖180°扇区的6波束天线，垂直波瓣宽度为相同增益基站天线的三倍，无需设置下倾角电调机构，同时信干比更高。

技术领域

本实用新型涉及一种无线电天线，具体地，涉及一种用于移动通信基站的通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线。

背景技术

随着移动通信4G、5G、MIMO、卫星通信、雷达、电子战等无线领域市场的需求迅速扩张，对作为无线出入口的天线也提出了新的技术要求。其中为应付突发事件、大型集会而提供无线保障的通信应急车，对天线提出了承载超大信息容量、小型化、又不能增加天线面数量的需求。

近年发展的多波束天线是一种解决方案。

传统的多波束天线是用多波束形成网络（BFN）激励辐射单元平面阵列、或用多级巴特勒矩阵等做成。不仅复杂，还由于存在不对称波束、隔离度、网络损耗大等问题，使其难以大规模应用。

传统的龙伯球透镜技术具有承载多天线、多波束潜力。但由于它的重量太重及制造工艺极其复杂，长期以来只能作为雷达无源目标探测、机场跑道盲降等8GHz以上频段少量应用，难以进入民用领域。

为了减轻龙伯球的重量，研究人员进行了几十年的努力。最近在市场上见到应用于移动通信的龙伯球透镜多波束天线，但过于庞大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于移动通信基站的无线电天线，将它用于基站天线时具有优于现有的电子多波束天线及球形龙伯透镜多波束天线的不同特色，并且能够满足通信应急车体的限制。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线，其中，所述的天线包含一个外形为圆柱体的超宽频人工介质透镜，以及安装在透镜上的6个相同的独立天线单元；每个所述的天线单元为带有金属地板的双极化偶极子或微带振子。微带天线一般是由导体薄片粘贴在背面附有金属薄层作为接地板的介质基片上而形成的天线，通常利用微带传输线或同轴探针来馈电，使导体贴片与金属接地板之间激励高频电磁场，并通过贴片四周与金属接地板之间的缝隙向外辐射，金属导体贴片也可以是窄长条形的薄片振子即偶极子，称为微带振子天线。

上述的通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线，其中，所述的透镜，其圆柱体的直径为380±40mm，高度为300±10mm。该人工介质圆柱透镜具有多层同心圆结构，包含n个介电常数不同的同心层，中心圆柱层表示为第1层，围绕中心圆柱层依次向外套叠排列第2至第n层，各同心层被装配成一个多层圆柱体，n个同心层由低介电常数的基材添加高介电常数、低比重的材料制成，n个同心层所含高介电常数、低比重的材料从第1层至第n层逐渐减少。n个同心层介电常数由第1层至第n层逐层降低，具体在2.05 - 1.05间渐变。低介电常数的基材为密度0.02 - 0.03 g/cm³的轻型发泡介质材料，优选为聚苯乙烯、聚氯乙烯或聚乙烯等；高介电常数、低比重的材料优选为陶瓷粉、铝银粉、金属丝等。

上述的通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线，其中，所述的天线，其波束数为6个，与天线单元数相等；波束增益为17dBi，天线的标称增益即为波束增益。

上述的通信应急车小型化人工介质圆柱透镜6波束天线，其中，所述的天线单元，其每个的频率为1710-2690MHz，增益>8dBi，驻波比<1.4，隔离度>28dB，三阶互调<-150dBc，具备优良的电性能。