2021-03-10 14:07:26
來源:福順天際
據了解,龍勃透鏡模型最早是1944年由美國數學家魯道夫·卡爾·盧納伯格提出,其工作原理與光學透鏡聚焦原理相似,即利用多層介質的折射特性,將單個天線單元的低增益、寬波束的電磁波信號匯集成高增益窄波束的電磁波信號。
因為是球形結構,龍勃透鏡模型更容易制作成多波束天線,龍勃透鏡整個球面上的任意一點都可以是焦點,因此只需控制天線饋源在球面上的位置,波束就可以指向任意方向。同時,還可以在透鏡表面放置多個饋源,來實現多波束通信。龍勃透鏡當然也能通過改變波束的寬度來增加整個天線系統的增益。其優點主要有五個:
我司在2021 MWC上海展上展示了多款龍勃透鏡天線,讓產業界充分了解了這些天線產品的技術特點和優勢:覆蓋距離遠,可以降低基站功耗,減少基站站址建設數量,可提升頻譜效率和通信質量,擴充網絡容量,改善用戶體驗等。
2020年,多波束龍勃透鏡天線在全國27個省份參與了大量試點測試,除了用于4G補盲、擴容場景之外,在5G建設中積累了大量的經驗,特別是為破解5G網絡建設中遇到的帶寬、容量不足,以及部分場景存在覆蓋盲點等難題提供了一個新的選擇。
在帶寬方面,5G 700MHz是當下產業界關注的熱點,因為700MHz頻段電磁波的穿透性非常好,覆蓋距離遠,在業界有黃金頻段之稱,但是該頻段帶寬窄也是不可回避的短板。龍勃透鏡天線通過頻譜復用技術,可以在120°扇區里發射兩個700MHz的波束,解決700MHz帶寬窄的問題。
中國移動與中國廣電已經確定了共建共享700MHz網絡的具體工作方案,相關設備集采和建設工作將于近日啟動。而在廣大農村地區,四家運營商將有望共建共享5G 700MHz網絡,而龍勃透鏡天線將是700MHz網絡建設最佳解決方案之一。
除了700MHz,龍勃透鏡天線不僅可以兼容900MHz、1800MHz和FA頻,實現4G、5G多頻融合,而且還支持2.1GHz和3.5GHz多頻融合、多頻共用,適用于中國電信和中國聯通的5G網絡建設。
在補足覆蓋盲點方面,龍勃透鏡天線同樣擁有傳統天線不具備的優秀特性。據了解,矩形多波束龍勃透鏡天線可以把天線方向圖從原來的圓形截面覆蓋改成矩形。在體育場館等應用場景中,它可以把場館空間切割成多個方型,實現矩形電磁波束之間的拼接,實現無縫覆蓋。
鄭洪振表示,如果用傳統天線,電磁波束是圓形截面和圓形截面的拼接,總是留下信號覆蓋盲區,但是用矩形天線就可以消除盲區。所以,龍勃透鏡天線的應用是非常廣泛和靈活的。正因為這些特色,在2021年,龍勃透鏡天線的應用會更加廣泛,前景也會更明朗。
在多波束天線里,福順天際的龍勃透鏡天線已經實現了多頻多波束的共用技術,進一步提升了龍勃透鏡天線的性價比。其原理在于,龍勃透鏡天線能夠在水平面劈裂出4個波束,每個波束支持8T8R的天線配置,既能滿足覆蓋距離的要求也能滿足容量的要求。而且,每個波束8T8R還足以適用MIMO的通信制式,為5G網絡建設提供新的建設思路。
作為無線網絡技術的引領者,福順天際也將繼續專注無線通信領域,開拓5G應用領域,為世界無線通信運營商和設備商提供更好更多的解決方案。
2021年,中國5G建設規模將進一步擴大。日前,在2020年工業和信息化發展情況發布會上,工業和信息化部新聞發言人、信息通信管理局局長趙志國表示,2021年計劃新建5G基站60萬個,在實現地級以上城市深度覆蓋的基礎上,加速向有條件的縣鎮延伸。
而三大運營商5G網絡建設相關項目集采也將于近日啟動,5G天線需求量將較去年有進一步增長。同時值得注意的是,在共建共享策略的推動下,今年運營商5G網絡建設將重點聚焦700MHz、3.5GHz等中低頻段,對天線的兼容性提出了較高的要求。這意味著,今年的5G網絡建設將有新特點,也要用新方法,而龍勃透鏡天線就是適應5G網絡建設新形勢的解決方案之一。
相信隨著業界對龍勃透鏡天線的新能力認知的持續提升,龍勃透鏡天線將成為5G建設中效率更高,能耗更低的一種新型解決方案,發揮更大的作用,賦能千行百業。
廣東福順天際通信有限公司把龍勃透鏡產品投入市場以來,已在民用龍勃透鏡移動通信領域取得重大進展。憑借著龍勃透鏡在民用行業領域積累的先進技術與經驗,目前已將龍勃透鏡技術產品延伸至軍工領域。
龍勃透鏡運用于通信、雷達、導航等多種無線應用領域,具有重量輕、反射效率高、角度響應寬等優勢,同時可具備多種尺寸來應用特定場景,龍勃透鏡反射器主要應用于空中、地面、水上等多領域提供雷達識別系統。選用龍勃透鏡反射器,優勢是可以實現全向雷達反射,在性能和尺寸上都優于傳統的角反射器。
龍勃透鏡在軍工領域上可應用到以下場景
隱形戰機:安裝龍勃透鏡反射器,隱形戰機在訓練時,實現對隱身機自身的雷達散射特征的保密,同時便于指揮中心評判訓練效果;在非戰斗轉場飛行時,安裝龍勃透鏡散射,便于民航空管雷達發現,避免發生事故。美國猛禽、閃電、中國J20等先進隱形戰機已加裝,如圖所示。本
先進隱形戰機加裝龍勃透鏡產品示意圖
訓練靶機:如圖所示為各個軍種的訓練打靶目標應用。根據訓練科目實際情況,結合海陸空的實際需要和特點,通過龍勃透鏡反射器的高倍放大的雷達散射面積,實現低成本的靶機,尤其實現大型/超大型靶機的應用,節約日常訓練成本。
訓練靶機示意圖
假目標:使用假目標隱藏真實戰略戰術意圖,是戰爭中的重要謀略之一。圖3是用龍勃透鏡的散射特征模擬需要偽裝的目標特征,欺騙和誘導敵方雷達,以保護真實目標,降低戰場損失。比如:模擬成坦克、導彈發射車、潛艇、飛機、艦船等特定目標的雷達信號,如圖所示。真假目標混合,結合龍勃透鏡可以實現偽裝,破解多模雷達、紅外雷達等偵察。
假目標示意圖
目標雷達信號屏蔽:圖片是大型龍勃透鏡散射器應用設想,用中大型龍勃透鏡的散射特征掩蓋需要保護的目標特征,實現欺騙和誘導敵方雷達,保存真實目標,降低戰場損失。比如:在艦船、戰車、飛機等各種移動的目標安裝龍勃透鏡反射器,屏蔽雷達信號,使得真假目標混合,干擾雷達偵察,提升戰場生存機率。
目標隱真示意圖
誘導:小型導彈配備龍勃透鏡后,可以模擬大型導彈雷達特性,能夠干擾或是誘導敵方的反導裝置啟動,有效消耗敵方攔截導彈的數量,待敵方消耗完火力后進行精準打擊。小型無人機配備透鏡天線通過散射面模擬真實的戰機信號,誘導敵方以為是我方戰斗機,無人機配備透鏡可以降低人員傷亡和武器裝備損毀成本,保護我方真實戰斗機的精準打擊。
導彈誘導示意圖
無人機誘導示意圖
衛星通信及衛星跟蹤:國內目前沒有企業做龍勃透鏡多波束衛星通信,結合龍勃透鏡重量輕、多波束(多個衛星同時通信)、通信穩定、成本更低的特點,同時和多個衛星通信,避免不同衛星信號的來回切換,增強通信的穩定性,如圖所示。可以打破國外對伺服電機的技術壁壘,和相控陣衛星天線對比,成本更低、掃描角度更寬,可以替代進口。
衛星通信及衛星跟蹤示意圖
浮標等導航領域:傳統浮標沒有雷達反射功能或是發射小,不能及時被船只發現,靠視覺發現不能適應惡劣天氣。選用龍勃透鏡反射器制成的浮標,外形和傳統浮標一樣,但是具備雷達反射功能,超視距被雷達發現,適應夜間或陰雨等惡劣天氣使用,降低災難發生。如圖所示。
浮標信標等導航領域
福順天際經過多年技術攻關,龍勃透鏡產品技術成熟穩定,可根據用戶需求定制不同規格,可以實現生產直徑達0.600米以上的更大尺寸的龍勃透鏡。
基于龍勃透鏡的應用非常廣泛,無法一一列舉。后續將會持續探索適用于各領域的龍勃透鏡及其產品研制新方法、開發基于新型電磁材料的龍勃透鏡、基于龍勃透鏡的無源雷達散射器開發,形成系列化無源雷達對抗產品。