[发明专利]透镜、透镜天线、射频拉远单元及基站

说明书

本申请提供了一种透镜、透镜天线、射频拉远单元RRU及基站。该透镜包括基材层和金属层；该基材层的至少一面是凹面或者凸面；该基材层的至少一面存在该金属层；该金属层包括金属部分和镂空部分，该金属部分或该镂空部分以图形阵列呈现；该图形阵列包括多个第一环形，该第一环形包括多个图形单元，多个该第一环形中尺寸较大的环形包围尺寸较小的环形；其中，相邻的两个该第一环形包括的多个该图形单元的尺寸、旋转角度，以及相邻的两个第一间隔中的至少一个不同，其中，该第一间隔为相邻的两个该第一环形之间的间隔。本申请提供的技术方案可以利用金属层使透射电磁波产生移相量，从而可以减少依靠改变基材层厚度产生移相量，减小基材层的厚度，进而减小透镜的厚度。

技术领域

本申请涉及微波通信领域，并且更具体地，涉及一种透镜、透镜天线、射频拉远单元RRU及基站。

背景技术

在无线固定接入场景、城区密集部署的回传场景、平安城市、企业网等应用场景里面，需要点到多点微波通信设备。与传统点到点设备的天线追求高增益不同，点到多点设备中心节点的天线需要在水平面内覆盖较大角度，同时还要有较高增益和较低副瓣，这就要求中心节点的天线支持波束扫描或者多波束功能。

介质透镜天线是实现波束扫描或者多波束的一种常见形式，但低频段高增益介质透镜天线通常需要较大口面尺寸，而介质透镜的厚度和直径成正比，造成低频段介质透镜天线通常较厚，重量很大，不便于安装使用，同时介质损耗很大，辐射效率很低。

因此，如何减少介质透镜的厚度成为亟需解决的问题。

发明内容

本申请提供一种透镜、透镜天线、射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)及基站，可以减少透镜的厚度。

第一方面，提供了一种透镜，包括基材层和金属层；所述基材层的至少一面是凹面或者凸面；所述基材层的至少一面存在所述金属层；所述金属层包括金属部分和镂空部分，所述金属部分或所述镂空部分以图形阵列呈现；所述图形阵列包括多个第一环形，所述第一环形包括多个图形单元，多个所述第一环形中尺寸较大的环形包围尺寸较小的环形；其中，相邻的两个所述第一环形包括的图形单元的尺寸和旋转角度中的至少一个不同，和/或相邻的两个第一间隔不同，其中，所述第一间隔为相邻的两个所述第一环形之间的间隔。

上述技术方案中，在基材层上存在一层金属层，该金属层包括金属部分和镂空部分，当电磁波透过所述金属层时，金属层中的金属部分相当于电感元件，镂空部分相当于电容元件，可以形成谐振电路，从而对透射电磁波产生移相。通过改变相邻的两个第一环形包括的图形单元的尺寸、旋转角度，以及相邻的两个第一环形之间的间隔中的至少一个，即可改变各个位置对应的谐振电路，从而改变透射电磁波产生的移相量，以便使透射电磁波在基材层的不同位置产生不同的移相量，产生的不同的移相量用于补偿电磁波由于路程差而产生的相位差，这样可以减少依靠改变基材层厚度产生移相量，从而减小基材层的厚度，进而减小透镜的厚度。

在一种可能的实现方式中，同一所述第一环形包括的图形单元的尺寸和旋转角度相同。

上述技术方案中，使同一第一环形包括的多个图形单元的尺寸和旋转角度相同，可以避免同一环形所在位置使电磁波产生的移相之间相互影响，降低透镜设计难度。

在一种可能的实现方式中，从所述透镜边缘至所述透镜中心，所述图形单元的第一参量从第一值逐渐增加至第二值；其中，所述第一参量包括以下参量中的至少一个：所述第一环形包括的图形单元的尺寸，所述第一环形包括的图形单元的旋转角度和所述第一间隔。

上述技术方案中，第一环形包括的图形单元的尺寸、旋转角度，以及相邻的两个第一环形之间的间隔中的至少一个在透镜中心和透镜边缘之间变化，从而可以在基材层的不同位置，依靠改变金属层使得透射电磁波产生不同的移相量，产生的移相量用于补偿电磁波由于路程差而产生的相位差，这样可以减少依靠改变基材层厚度产生移相量，从而减小基材层的厚度，进而减小透镜的厚度。