龙伯球天线在LTE网络优化中的应用

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一、龙伯球天线的技术原理：

龙勃透镜，也叫龙伯透镜或伦伯透镜，这种透镜的模型，最早是1944年由美国数学家鲁道夫·卡尔·卢纳伯格提出的，龙勃透镜是透镜的一种。大家比较熟悉透镜有凸透镜、凹透镜，可以对光线进行汇聚和发散。龙勃透镜比较特殊，它是一个完整球形的多面折射透镜，可以将入射的特定波长的电磁波汇聚，汇聚到球面上的某一个点。同样的，它也可以将电磁波沿着原方向反射回去，电磁波（光线）在球体中发生了“拐弯”的现象，如果球体是均匀的同类介质，里面的电磁波（光线）是不可能“拐弯”的，龙勃透镜模型的一个重要前提，就是球体从外到内材料的介电常数是梯度变化的。而龙伯球天线就是运用了这一特性，只要在球体表面放上馈源，就可以产生很好的增益效果，让信号朝指定的方向辐射，也可以接收指定方向过来的信号。

龙勃透镜天线的发展有三个重要的机遇。第一个，是3D打印技术的不断成熟，解决了透镜天线制造工艺的问题，也大幅降低了成本。第二个，是军用隐身技术的快速发展。第三个，是毫米波技术的快速发展，毫米波通信需要天线有更高的增益，更好的波束能力，而龙勃透镜天线非常擅长。因此，龙勃透镜天线开始逐渐在移动通信领域进行应用。

龙伯球支撑超宽频率范围，可广泛应用于大规模应急通信保障、Wi-Fi高密度覆盖、4G网络大容量扩容改造及5G移动通信大容量、高速率数据传输场景。

二、与传统大话务保障使用的板状天线相比，龙伯球天线具有以下几个性能特点：

1.支撑多载频且体积小型化

人工介质透镜天线，由于独特的介质配方及制造工艺，具有0.7-30GHz(700-30000MHz)的超宽频率无源放大特性，广泛应用无线领域.

2.高增益

依托介质透镜的聚焦特性，可使电磁波获得加大的能流密度，等同于无源放大器：与发射天线结合，可将馈元电磁波增益提高数十倍；与接收天线结合，可将接收的电磁波信号的益提高十倍以上，增加覆盖范围，提高用户终端的接收灵敏度，增加用户体验感。

3.垂直波瓣宽

在同等高增益效果下，介质透镜天线具有更宽的垂直波瓣宽度，是传统板 装天线处置波瓣宽度的3-4倍，因此垂直覆盖区域范围增加一倍以上，在覆盖同等面积，透镜天线可使基站塔数减少1/2-3/4，减少建设成本。

4.重量轻

人工介质透镜材料比现有的电介质材料轻11倍。重量远小于传统天线便于安装、运输、储存提供了极大方便。

5.超低能量损耗

人工介质透镜天线是一种透过电介质将电磁波聚焦至焦点的透镜天线。只需在透镜表面适当的位置放置简单的天线馈源，通过介质透镜的聚焦功能，不需要复杂的馈电网络就可以实现高增益，宽垂直波束的性能。因此，透镜天线的实测天线效率高于 90%，甚至更高。传统天线的天线效率只有 50% 左右，透镜天线更加节省传输损耗，天线效率高。用透镜天线的高效率可降低整个天馈网络系统的能耗，节省站址的建设及维护成本。

不知道各位兄台在工作中有没有用到过？