【技術實現步驟摘要】
本申請涉及天線，特別涉及一種基站天線和基站。
技術介紹
1、隨著移動通信技術的不斷演進，共口徑陣列天線成為一種必然趨勢，共口徑陣列天線設計可在不增加天面數目和面積的情況下實現天面縮編，且可以充分發揮高頻大帶寬和低頻遠距離覆蓋的組合優勢。但是，傳統的共口徑陣列天線還存在以下問題：天線指標惡化，例如增益損失、異頻天線間存在串擾等；不同波段的天線間存在遮擋以及結構干涉問題。
技術實現思路
1、本申請實施例提供了一種基站天線和基站，能夠改善傳統方案的上述缺陷。
2、第一方面，本申請提供了一種基站天線，包括第一天線陣列、超表面透鏡和第二天線陣列；超表面透鏡位于第一天線陣列的輻射單元的第一輻射體與第二天線陣列之間，超表面透鏡用于反射第一天線陣列的輻射信號，并對第二天線陣列的輻射信號進行波前相位調控和透射，以使透過超表面透鏡的第二天線陣列的輻射信號近似聚焦為平面波。
3、本方案，通過在第一天線陣列與第二天線陣列之間設置超表面透鏡，通過超表面透鏡的反射、透射和波前相位調控，使得第一天線陣列與第二天線陣列均能工作，從而實現共口徑陣列天線。由于超表面透鏡不會對位于第一天線陣列背后的第二天線陣列造成遮擋，因此避免了傳統方案中天線相互遮擋和天線性能相互干擾的缺陷。通過對第一天線陣列、超表面透鏡和第二天線陣列進行合理裝配，能夠避免結構干涉的問題。由于超表面透鏡能夠通過波前相位調控使得第二天線陣列的輻射信號近似聚焦為平面波，因此能提升第二天線陣列的增益。
4、在第一方面的一
5、在第一方面的一種實現方式中，基站天線包括饋電結構和饋電網絡，饋電結構穿過超表面透鏡，饋電網絡位于超表面透鏡朝向第二天線陣列的一側，饋電結構連接第一輻射體與饋電網絡。本方案能基于基站天線已有的結構合理設置超表面透鏡的位置，能夠兼容現有的基站天線結構，確保超表面透鏡能夠發揮作用。
6、在第一方面的一種實現方式中，超表面透鏡包括介質層，介質層設有金屬柵，金屬柵縱橫交錯分布并圍成多個區域，每個區域內均設有一個超表面單元，每個區域內的超表面單元與區域的邊界具有一定間隙；金屬柵用于反射第一天線陣列的輻射信號，超表面單元用于對第二天線陣列的輻射信號進行波前相位調控和透射。本方案通過合理設置超表面透鏡的構造，使得超表面透鏡具有頻率選擇特性，使其可以對某些頻段的入射波呈現出透射性，對另一些頻段的入射波呈現出反射性，從而可以有效控制入射電磁波的透射和反射，從而使得超表面透鏡能夠在基站天線中發揮作用。
7、在第一方面的一種實現方式中，介質層包括依次層疊的多個子介質層，至少一個子介質層設有金屬柵，其中，在至少兩個子介質層設有金屬柵的情況下，所有子介質層上的金屬柵重疊；每個子介質層沿自身厚度方向的相對兩側均設有超表面圖案，沿厚度方向排列的多個超表面圖案構成一個超表面單元。本方案通過合理設置超表面透鏡的構造，使得超表面透鏡能夠發揮作用。具有多層結構的超表面透鏡可以用做多階空間濾波器，能夠拓展帶寬，并增加頻率選擇性。
8、在第一方面的一種實現方式中，多個子介質層中，與第一輻射體相鄰的子介質層的表面設有金屬柵。通過在將金屬柵做在鄰近第一輻射體的位置，能夠保證對第一天線陣列的輻射信號的反射，減少第一天線陣列的輻射信號的損耗。
9、在第一方面的一種實現方式中，同一個子介質層上的所有超表面圖案的結構不全相同。本方案中，同一個子介質層上的每個超表面圖案可以等效為諧振器，超表面圖案(或稱多個諧振器)串聯在一起可以使得超表面單元具有設定的相移量。超表面單元中的超表面圖案的設計，可以根據超表面單元對透過的電磁波的相移量確定。通過使得超表面單元中的超表面圖案的結構不全相同，可以使得超表面單元對透過的電磁波具有相應的相移量，從而滿足產品需求。
10、在第一方面的一種實現方式中，同一個超表面單元中的多個超表面圖案的結構不全相同。本方案中，同一個超表面單元中的每個超表面圖案可以等效為諧振器，超表面圖案(或稱多個諧振器)串聯在一起可以使得超表面單元具有設定的相移量。超表面單元中的超表面圖案的設計，可以根據超表面單元對透過的電磁波的相移量確定。通過使得超表面單元中的超表面圖案的結構不全相同，可以使得超表面單元對透過的電磁波具有相應的相移量，從而滿足產品需求。
11、在第一方面的一種實現方式中，第一天線陣列包括多組第一輻射體，每組第一輻射體均包括多個第一輻射體；基站天線包括多個數字通道，每個數字通道均與一組第一輻射體中的全部第一輻射體電連接；多個數字通道用于通過預先配置相移，實現第一天線陣列的水平波束掃描。本方案中，第一天線陣列采用數字波束賦形架構，可以與現有的基站天線設計兼容。
12、在第一方面的一種實現方式中，第二天線陣列包括沿第一方向排列的多組第二輻射體，每組第二輻射體均包括沿第二方向排列的多個第二輻射體，其中，第二方向與第一方向垂直；基站天線包括多個模擬通道，每個模擬通道均包括模擬移相器和開關，每個模擬通道中的模擬移相器均通過開關與一組第二輻射體中的全部第二輻射體電連接，多個模擬通道用于通過模擬移相器實現第二天線陣列的水平波束掃描，并通過開關的切換實現第二天線陣列的垂直波束掃描；超表面透鏡包括介質層與超表面單元；超表面透鏡具有沿第一方向的第一對稱軸，超表面透鏡中的超表面單元沿第一方向與第二方向分布并形成陣列，陣列中的沿第二方向的每列均關于第一對稱軸對稱，陣列中的沿第一個方向的每列中的超表面單元的結構均相同。本方案中，第二天線陣列采用模擬波束賦形架構，可以與現有的基站天線設計兼容。超表面透鏡的設計能夠滿足對第二天線陣列的輻射信號的波前相位調控需求，將第二天線陣列的輻射信號近似聚焦為平面波，從而提升第二天線陣列的增益。
13、在第一方面的一種實現方式中，第二天線陣列包括多個子陣，多個子陣沿第一方向與第二方向陣列排布，每個子陣均包括沿第一方向排列的多個第二輻射體，其中，第二方向與第一方向垂直；基站天線包括多個模擬通道，每個模擬通道均包括模擬移相器和開關，每個模擬通道中的模擬移相器均通過開關與一個子陣中的全部第二輻射體電連接；多個模擬通道用于通過模擬移相器實現第二天線陣列的垂直波束掃描；多個模擬通道還用于通過開關的切換實現第二天線陣列的一級水平波束掃描，并通過模擬移相器實現第二天線陣列的二級水平波束掃描；超表面透鏡包括介質層與超表面單元；超表面透鏡具有沿第一方向的第一對稱軸以及沿第二方向的第二對稱軸，超表面透鏡中的超表面單元沿第一方向與第二方向分布并形成陣列，陣列中的沿第二方向的每列均關于第一對稱軸對稱，陣列中的沿第一方向的每列均關于第二對稱軸對稱。本方案中，第二天線陣列采用模擬波束賦形架構，可以與現有的基站天線設計兼容。超表面透鏡的設本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基站天線，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，
4.根據權利要求1-3任一項所述的基站天線，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的基站天線，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的基站天線，其特征在于，
7.根據權利要求5或6所述的基站天線，其特征在于，
8.根據權利要求5-7任一項所述的基站天線，其特征在于，
9.根據權利要求1-8任一項所述的基站天線，其特征在于，
10.根據權利要求9所述的基站天線，其特征在于，
11.根據權利要求9所述的基站天線，其特征在于，
12.根據權利要求1-11任一項所述的基站天線，其特征在于，
13.根據權利要求1-12任一項所述的基站天線，其特征在于，
14.一種基站，其特征在于，
【技術特征摘要】
1.一種基站天線，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，
3.根據權利要求1所述的基站天線，其特征在于，
4.根據權利要求1-3任一項所述的基站天線，其特征在于，
5.根據權利要求3所述的基站天線，其特征在于，
6.根據權利要求5所述的基站天線，其特征在于，
7.根據權利要求5或6所述的基站天線，其特征在于，
8.根據權利...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張成，馮鑫，馬傳輝，陳衛民，
申請(專利權)人：華為技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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