[发明专利]一种应用于低频段5G massive MIMO龙伯透镜天线

权利要求书

1.一种应用于低频段5G massive MIMO龙伯透镜天线，其特征在于：它包括：

圆球形或者椭球形人工介质透镜；

N组±45°交叉极化馈源，所述馈源设置于所述人工介质透镜背面；

P组射频TR组件，放置于馈源的反射板背面，其中P≤N，用于实现信号收发；

P组开关矩阵，分别与所述射频TR组件对应连接，用于实现波束赋形；

P组信道模数组件，分别与所述开关矩阵对应连接；

P组数据流编码器，分别与所述信道模数组件对应连接，用于实现信道数字预编码；

所述馈源包括：

反射板；

两个垂直交叉分布的半波长偶极子，每个所述半波长偶极子均包括两个交叉极化阵子臂；所述交叉极化阵子臂的外端向反射板方向弯折；

四个L型谐振器，分别位于四个交叉极化阵子臂之间；

四个巴伦，每个巴伦的一端分别与其中一个交叉极化阵子臂的内端连接，每个巴伦的另一端均与所述反射板连接；

内导体，位于四个巴伦形成的腔体内部的底部，与反射板连接；

两个倒U型馈电部，位于四个巴伦形成的腔体内部，均包括一个水平方向的耦合馈电片和两个分别与耦合馈电片两端连接的垂直传输线，所述垂直传输线还与内导体连接；两个耦合馈电片垂直分布；

输入输出接头，设置于其中一个巴伦的外侧底部，与所述开关矩阵切换式连接；

半波长偶极子相较于反射板靠近龙伯透镜，且方向指向龙伯透镜的球心；

所述反射板的外侧设置有一定高度的围边，所述围边粘贴吸收材料；

所述馈源实现多频段馈源组，馈源组均包括：

一个第一馈源，所述第一馈源采用所述的馈源；

两个自带反射板的第二馈源，分别设置于所述第一馈源的两侧；所述第二馈源采用所述的馈源，且大小小于所述第一馈源；并分别通过柱体抬高；

在天线馈源组布阵中采用90°正交交叉布阵结构，这种交叉结构的天线在两个交叉极化阵子臂之间正好为高频阵子预留了一定的空间；为了提高天线的利用率，按照高低频间隔布阵的方式布阵，所述第一馈源覆盖698-960MHz的频段，所述第二馈源覆盖1710MHz-2690MHz的频段；

所述圆球形或者椭球形人工介质透镜包括多层介电常数不同的人工介质材料层；所述圆球形或者椭球形透镜内每层人工介质材料层的介电常数由内至外从高向低变化；

所述圆球形或者椭球形透镜的制备方法包括：

利用不同配方的复合高介电常数添加剂分别添加在聚苯乙烯原料中，制备介电常数不同的可发性聚苯乙烯珠粒；

将所述可发性聚苯乙烯珠粒进行发泡和熟化形成发泡珠；

将熟化的发泡珠进行模塑成型；

将成型后的模塑制成球形；

所述复合高介电常数添加剂包括高介电常数添加剂和微量元素调节剂，所述高介电常数添加剂为钛酸锶钡或钛酸铜钡，提高可发性聚苯乙烯珠粒的介电常数；所述微量元素调节剂用于在所述高介电常数添加剂的基础上进一步降低可发性聚苯乙烯珠粒的密度；所述微量元素调节剂为金属粉或导电非金属；所述金属粉包括金、银、铜、铝，所述导电非金属包括石墨、石墨烯、碳纳管；

所述球形为圆球形或椭球形；当球形为圆球或椭球时，所述将成型后的模塑制成球形包括：

将发泡熟化后的不同介电常数的聚苯乙烯泡珠，分别注入球核、不同层别的正五边形、不同层别的正六边形的磨具中，按照层别分别成型；

将成型后的球核安装在磨具上，再在球核上依次安装正五边形、正六边形，直至内层介质层安装完毕。

2.根据权利要求1所述的一种应用于低频段5G massive MIMO龙伯透镜天线，其特征在于：所述椭球形透镜内包括有5至10层人工介质材料层，每层人工介质材料层的介电常数由内至外在3.5～1.5之间变化；所述圆球形透镜内包括有5至10层人工介质材料层，每层人工介质材料层的介电常数由内至外在2～1之间变化。

3.根据权利要求1所述的一种应用于低频段5G massive MIMO龙伯透镜天线，其特征在于：所述采用复合高介电常数添加剂制备介电常数不同的可发性聚苯乙烯珠粒包括：

将聚苯乙烯单体、复合高介电常数添加剂、引发剂、分散剂、水和发泡剂加入反应釜中，聚合后得到含发泡剂的树脂颗粒；

经洗涤、离心分离和干燥，制得介电常数不同的可发性聚苯乙烯珠粒产品。