[发明专利]一种可大规模减少5G基站的新型人工介质透镜天线

说明书

本发明提供的一种可大规模减少5G基站的新型人工介质透镜天线，属于天线及5G建设领域，包括圆柱透镜+/‑45°双极化单波束天线和椭圆柱透镜+/‑45°双极化双波束天线，其由+/‑45°双极化单天线激励新型人工介质圆柱透镜构成；其中，本发明还提供了一种基于新型5G透镜天线与现有5G天线共站建设的方法，现有5G天线包括5G固定波束天线和5G大规模天线(5GmMIMO)。新型5G透镜天线具有高增益广覆盖低损耗特性，比5G固定波束天线更优。因此在现有的4G站址上，新型5G透镜天线可替换现有5G固定波束天线，可大规模减少独立建设5G基站。

技术领域

本发明涉及5G建设领域，特别是涉及一种基于新型5G透镜天线与5G天线共站建设的方法。

背景技术

5G是网络新技术的集中体现，全球正在大规模部署基站建设。但随着5G网络的建设，其面临的挑战也随之而来。一方面5G的万物互连互通、高速率、低时延、超大容量需求，使基站耗能提升数倍。目前的5G天馈系统均采用大规模多天线(mMIMO)集成的AAU技术，据测试显示目前5G单站的功耗是4G单站的3-4倍，而AAU既是5G的核心技术，又是5G功耗增加的主要因素。

另一方面5G频段从2GHz上升至3.5GHz、5GHz频段，甚至毫米波频段，而电波传播距离与频率成反比。以4G的1.8GHz上升到5G的3.5GHz频段为例，电波传输距离就减小一倍。仅此一点，5G的基站数量就要比4G基站数量多一倍。公众对5G的电磁辐射环境污染将产生更多疑虑，使得5G建网的基站选址困难大大增加。

对于运营商而言，建设更多的5G基站需要大量资金，同时，还要每年开销大量的运营费(租金、电费等)。同时还面临降低流量费及提高大流量门限的社会压力，使运营商收入下降。因此运营商必须找到“降本增效”的创新手段。而其核心，就是减少基站数量(包括新建基站及关闭已建基站)。5G正在大规模部署起步阶段，在大规模布署前，需试验各种场景的网络规划模式。为此需首先寻求多快好省地进行小规模试验解决方案。

虽然申请人在专利文献CN110518353A中公开了将小型化介质圆柱透镜多波束天线(为人工介质透镜的V2.5版)应用在高铁上，且实现了降低成本的效果，但是该专利文献中需将水平透镜单波束单元和垂直透镜单波束单元作为一个整体使用，至少使用两个圆柱透镜，而使用两个圆柱透镜必然会增大其整体的尺寸，而且其平均RSRP、边缘RSRP、覆盖率、双流流量占比等有待进一步增加，弱覆盖率有待进一步降低。

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种可大规模减少5G基站的人工介质透镜天线(为人工介质透镜的V3.0版)，其人工介质柱状透镜天线的新配方及新工艺的天线效率可达90％以上；保留了专利文献CN110518353A的高增益广覆盖性能，且体积减小二分之一至四分之三。

本发明的技术核心是用具有高增益广覆盖更优的“5G固定波束新型人工介质透镜天线”替换5G固定波束现天线实施“隔站闭站”技术。所谓“隔站闭站”技术，就是在高铁高速基站上，关闭半数基站(1#、3#、5#、7#….),在其余的半数基站(2#、4#、6#、8#....),用““5G固定波束新型人工介质透镜天线”替换5G固定波束现天线(板状天线)，在行进的车厢内测试场强及信噪比(包括1710-2690MHz《5G》频段)，与关闭基站前的场强及信噪比进行对比。结果表明，在关闭了半数基站条件下，网络质量更优，就可在现网上，实现了大规模减少5G基站。

具体技术方案如下：