高超

因為龍伯透鏡天線制造工藝較復雜，目前涉足這一領(lǐng)域的廠商并不多，而且大多數(shù)技術(shù)都掌握在國外廠商手里。為了打破壟斷，粵海信提出了自主研發(fā)超材料龍伯透鏡天線的目標。如今，粵海信開發(fā)出了新一代復合超材料龍伯透鏡，創(chuàng)新成果填補了國內(nèi)的空白，達到國際領(lǐng)先水平。

高能耗一直是困擾5G發(fā)展的一大難題，特別是當前5G基站的功耗相當于4G基站的2.7倍，給運營商部署5G帶來極大的資金壓力，那么有什么辦法能夠降低5G基站的功耗，進而加快5G網(wǎng)絡(luò)的部署呢？

12月2日，佛山市粵海信通訊有限公司發(fā)布的5G新一代龍伯透鏡天線，或許會成為運營商部署5G的新選項。

在同日舉行的新產(chǎn)品發(fā)布會上，粵海信創(chuàng)始人李靜指出，新一代龍伯透鏡天線是一次技術(shù)革新，它將為社會和新一代通信、信息產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造美好的經(jīng)濟效益，為運營商降本增效。同時龍伯天線也將為天線產(chǎn)業(yè)帶來二次增長，產(chǎn)業(yè)騰飛。粵海信龍伯透鏡天線將為5G時代，為數(shù)字化經(jīng)濟做出更大貢獻。

據(jù)了解，粵海信是國內(nèi)重要的天線制造商之一，目前旗下?lián)碛旋埐哥R天線、巴特勒多波束天線、賦型天線、美化天線等多款創(chuàng)新產(chǎn)品。不僅如此，粵海信還可以根據(jù)客戶的個性化需求和應用場景，提供定制化產(chǎn)品和解決方案。

什么是龍伯透鏡天線？

龍伯透鏡是由R. K. 龍伯（R. K.Luneberg）于1944年基于幾何光學法提出的概念，是一種折射率不均勻的介質(zhì)透鏡。而利用這一概念設(shè)計的龍伯透鏡天線是一種用于空間波束形成和多波束大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)的超材料薄平面透鏡天線。

粵海信總經(jīng)理鄭洪振表示，新一代龍伯透鏡天線具有高速、低時延、大容量、高增益、重量輕等特點，與傳統(tǒng)非透鏡天線相比，波束一致性好，旁瓣低，邊緣滾降更陡峭，波束及廣播波束合成所有波束等幅同相饋電，形成寬波束廣播。同時，用一個時隙即可實現(xiàn)下行廣播，由于有功率合成增益，廣播覆蓋與業(yè)務覆蓋范圍相同。另外，用循環(huán)廣播方式向每個波束分時發(fā)送下行廣播。

為什么研發(fā)龍伯透鏡天線？

在無線通信領(lǐng)域，龍伯透鏡天線的概念早已提出，但是至今并沒有得到廣泛應用。

為此，粵海信技術(shù)專家蘆永超表示，自然界中的材料和高分子合成材料，由于材料密度和介電常數(shù)的限制，不能充分滿足龍伯透鏡電性能和重量的要求，必須研究出密度小、可設(shè)計介電常數(shù)的新材料，才能制造出符合工程應用的龍伯透鏡天線。

正因為龍伯透鏡天線制造工藝較復雜，目前涉足這一領(lǐng)域的廠商并不多，而且大多數(shù)技術(shù)都掌握在國外廠商手里。蘆永超表示，為了打破壟斷，粵海信提出了自主研發(fā)超材料龍伯透鏡天線的目標。

如今，粵海信開發(fā)出了新一代復合超材料龍伯透鏡，創(chuàng)新成果填補了國內(nèi)的空白，達到國際領(lǐng)先水平。據(jù)悉，粵海信已經(jīng)提交了多項龍伯透鏡天線專利，且部分已經(jīng)公開，并受專利保護。而此次粵海信共發(fā)布了2波束4口龍伯透鏡天線、3波束6口龍伯透鏡天線等6款新產(chǎn)品。

鄭洪振指出，粵海信研發(fā)的新一代復合超材料龍伯透鏡解決了當前透鏡天線面臨的四大難點。

首先，解決了解決透鏡的材料問題，實現(xiàn)介電常數(shù)靈活可控，支持300MHz～80GHz頻段;其次，解決了透鏡的重量問題，實現(xiàn)材料比重大幅度降低，直徑400mm的天線僅重1.5kg;再次，解決透鏡的生產(chǎn)問題，粵海信的透鏡成型工藝成熟、相關(guān)設(shè)備穩(wěn)定，目前已實現(xiàn)80%自動化生產(chǎn);最后，解決了透鏡的質(zhì)量問題，目前粵海信的相關(guān)設(shè)備研發(fā)已經(jīng)結(jié)束，能夠滿足批量生產(chǎn)要求，第一階段產(chǎn)量可以達到200個/天。

龍伯透鏡天線能給5G帶來什么？

西安電子科技大學教授趙魯豫認為，5G能夠接近或達到光纖傳輸?shù)母咚?，具有低時延特性能夠達到實時互動，具備更可靠的性能，支持更多的應用場景，這就對通信設(shè)備提出了較高的要求，比如具備多波束能力，需要高性能天線與射頻，以及新體制新形態(tài)的天線，這就讓龍伯透鏡天線有了用武之地。

首先，與采用傳統(tǒng)的巴特勒矩陣加相控陣技術(shù)制造的天線相比，龍伯透鏡天線較適合用作多波束天線。

粵海信技術(shù)專家尚春輝表示，以5波束天線為例，巴特勒矩陣加相控陣技術(shù)天線的輻射單元有100個左右，饋電網(wǎng)絡(luò)極為復雜，而龍伯透鏡天線只需要5個輻射單元，使得天線的可靠性大大提高，能耗大幅降低，對稱波束的隔離度也更高。不僅如此，粵海信開發(fā)的龍伯透鏡天線因采用特殊材料，重量僅為傳統(tǒng)天線的1/10。

其次，龍伯透鏡天線能夠?qū)崿F(xiàn)更大的增益，進而實現(xiàn)更遠的覆蓋。

眾所周知，5G基站的能耗很高。在日前召開的一次會議上，中國電信技術(shù)創(chuàng)新中心副主任楊峰義表示，4G系統(tǒng)典型的基站功耗約1300瓦，5G基站典型功耗在3500瓦左右。同樣覆蓋目標情況下，5G基站數(shù)量將達到4G的3-4倍，這樣5G移動網(wǎng)絡(luò)的整體能耗將是4G的9倍以上。

在當前技術(shù)條件和頻率下，如果增加單一基站的覆蓋范圍，降低整體基站密度，將對降低5G網(wǎng)絡(luò)能耗起到較大的作用。據(jù)了解，此前多個項目試點表明，與傳統(tǒng)天線相比，龍伯透鏡天線的覆蓋范圍增加400m～600m，覆蓋優(yōu)良比增加一倍。

因此，在5G網(wǎng)絡(luò)部署中，龍伯透鏡天線在樓宇較多的高容量熱點地區(qū)、郊區(qū)與城鄉(xiāng)接合部、超長大橋、隧道、高鐵沿線等需要高增益遠覆蓋的場景擁有更廣泛的應用。

龍伯透鏡天線的發(fā)布，使得中國在天線領(lǐng)域的研發(fā)有了新的突破，但是對于5G部署與應用前景而言，這還遠遠不夠，需要更多的合作伙伴參與，共同打造一個生態(tài)體系。正因此，粵海信與京信通信技術(shù)（廣州）有限公司、中天通訊技術(shù)有限公司等合作伙伴簽署協(xié)議，共同開拓粵海信龍伯透鏡天線在5G移動網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、車聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的布局，加速5G建設(shè)。