[发明专利]一种电磁透镜、天线及CPE

权利要求书

1.一种电磁透镜，其特征在于，所述电磁透镜内部设有腔体，所述电磁透镜包括N个沿所述电磁透镜的轴线依次排列的透镜单元，其中，N为大于1的整数，所述N个透镜单元的介电常数分布使得通过所述电磁透镜的电磁波向所述电磁透镜的腔体内汇聚。

2.根据权利要求1所述的电磁透镜，其特征在于，所述电磁透镜为圆筒形状、沿轴线贯通的中空棱柱体，或中空的球体。

3.根据权利要求1所述的电磁透镜，其特征在于，所述电磁透镜包括中间位置，所述N个透镜单元按照介电常数从电磁透镜的中间位置向两端依次递减且对称分布的方式排列而成。

4.根据权利要求1所述的电磁透镜，其特征在于，所述透镜单元由单一材料制成，不同介电常数的各透镜单元材质不同。

5.根据权利要求4所述的电磁透镜，其特征在于，各透镜单元通过焊接、胶接、卡接的方式依次固定在一起。

6.根据权利要求1所述的电磁透镜，其特征在于，所述透镜单元由2种以上材料制成，所述透镜单元的等效介电常数与各混合材料的介电常数和各混合材料的占比相关。

7.根据权利要求6所述的电磁透镜，其特征在于，所述透镜单元由两种材料制成，所述透镜单元的等效介电常数ε_eff满足如下公式：

其中，ε_i为两种材料中第一种材料的介电常数，ε_eff为所述透镜单元的等效介电常数，ε_h为两种材料中第二种材料的介电常数，p为第二材料与第一材料的体积比。

8.根据权利要求7所述的电磁透镜，其特征在于，通过所述电磁透镜的电磁波产生的增益ΔG满足如下公式：

ε_h≈ε_i+ΔG+(1-P)

其中，ΔG为所述电磁透镜对通过的电磁波产生的增益。

9.根据权利要求7所述的电磁透镜，其特征在于，所述电磁透镜的各透镜单元均采用两种材料中的一种材料作为基底材料，且所述基底材料上开设有通孔，并采用所述两种材料中的另一种材料作为填充材料填充在所述通孔中，其中，介电常数不同的各透镜单元中填充材料的占比不同。

10.根据权利要求9所述的电磁透镜，其特征在于，所述基底材料为聚氯乙烯材料。

11.根据权利要求9所述的电磁透镜，其特征在于，所述填充材料为空气或水。

12.一种天线，其特征在于，所述天线设置在如权利要求1-11任一项所述的电磁透镜的腔体中。

13.根据权利要求12所述的天线，其特征在于，电磁透镜的分层数N由所述电磁透镜的信号接收面的面积S₁和所述天线本体的信号接收面的面积S₂确定，其中电磁透镜的分层数N满足如下公式：

或，

其中，取值为大于1的整数。

14.根据权利要求12所述的天线，其特征在于，所述天线为全向天线。

15.一种客户终端设备CPE，其特征在于，所述CPE包括以及如权利要求12-14任一项所述的天线，且所述CPE外侧设有如权利要求1-11任一项所述的电磁透镜。