[发明专利]一种透明电磁透镜

说明书

本发明涉及一种透明电磁透镜，属于无线通信技术领域。电磁透镜的组成成分包括硅元素及其化合物和混合物；在不影响透光的情况下，收集室外的电磁信号转发至室内或车船机舱内，辅助提高电磁波的穿透特性，增强室内信号覆盖。本发明可以将城市建筑、车、船、飞机的玻璃窗低成本改造为通信链路中的转发节点，较大程度的克服无线电波传播中衰减大、穿透能力弱的缺点，极大地降低了移动基站布址的困难和成本。

技术领域

本发明涉及一种透明电磁透镜，属于无线通信技术领域。

背景技术

与采用sub-6GHz无线电波通信时具有丰富的多径散射不同，毫米波和太赫兹电磁波传播主要以视距传播为主，其衰减受雾霾、沙尘、降雨等天气状况影响较大。同时，其传播受建筑物、地形和植被等遮挡，无法完成有效的网络覆盖。这导致毫米波和太赫兹基站布址时，需要极大数量的基站来完成网络覆盖，成本极高。另一方面，毫米波和太赫兹电磁波对建筑物等物体穿透能力较差，导致室外宏站无法完成对室内和车内的有效覆盖。因此，现阶段5G基站通信主要采用sub-6GHz做信号覆盖，仅仅在需要高吞吐量的热点地区采用毫米波宏站做小范围热点覆盖和补盲。这不利于毫米波和太赫兹频段在无线蜂窝通信中的应用，其主要原因是高频信道的视距传播特性、衰减特性和较差的穿透特性。

发明内容

本发明的目的是为解决毫米波和太赫兹电磁波对建筑物等物体穿透能力较差，导致室外宏站发出的电磁波无法完成对室内和车内有效覆盖的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种透明电磁透镜，电磁透镜的组成成分包括硅元素及其化合物和混合物；在不影响透光的情况下，收集室外的电磁信号转发至室内或车船机舱内，辅助提高电磁波的穿透特性，增强室内信号覆盖。

优选地，所述电磁透镜的组成成分包括导电率大于1000S/m的导体，或高介电常数的介电常数实部大于3的介质。

优选地，所述电磁透镜的可见光透光率大于10％；电磁透镜对电磁波设有透射的作用和反射的作用。

优选地，所述电磁透镜中至少包括一层光学透明或半透明散射体阵列，散射体阵列中的散射体设为导体或高介电常数的介质中的一种或混合体；所述散射体的数量至少为两个。

优选地，所述同一层的不同散射体之间的最小点对点距离小于电磁透镜对应的自由空间的无线电波波长的四分之一。

优选地，所述散射体设有相同或不同的形状和厚度。

优选地，所述电磁透镜设有对收集的电磁能量具有放大功能的电源。

本发明的一种透明电磁透镜在建筑物、车窗、车顶、车门、车引擎盖、航空器窗、船舶窗或太阳能电池板上的应用。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

通过本发明可以将城市建筑、车、船、飞机的玻璃窗低成本改造为通信链路中的转发节点，较大程度的克服无线电波传播衰减大、穿透能力弱的缺点，极大降低移动基站布址的困难和成本。

附图说明

图1为本发明的结构和应用示意图；

图2为本发明实施例1的结构和应用示意图；

图3为本发明实施例2的结构和应用示意图；

图4为本发明实施例3的结构和应用示意图；

图5为本发明实施例4的结构示意图；

图6为本发明实施例5的结构示意图；

附图标记：1.电磁透镜；2.导体；3.绝缘体；4.透明介质；5.无线电波；6.反射无线电波；7.透射无线电波；8.室外基站；9.接收终端；10.室内；11.室外；12.室内天线；13.有源放大器件；14.柔性介质薄膜

具体实施方式