本發(fā)明屬于通信，具體涉及一種多波束透鏡天線及其調(diào)節(jié)方法、天線基站。

背景技術(shù)：

1、透鏡天線需要精確控制電磁波的傳播路徑，才能實(shí)現(xiàn)聚焦效果，因而對透鏡介質(zhì)的均勻性、一致性、介電常數(shù)分布的精確性、饋源的位置準(zhǔn)確性要求較高，特別是，隨著多波束透鏡天線的廣泛應(yīng)用，保證更多饋源位置精確處于透鏡的焦點(diǎn)相對更為復(fù)雜。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，為了保證透鏡天線和饋源的精確對焦，一是通過多維度、多目標(biāo)的復(fù)雜冗長的理論計(jì)算、仿真分析、試驗(yàn)驗(yàn)證，以使透鏡天線有足夠的冗余，減小目標(biāo)要求，使透鏡天線的焦點(diǎn)達(dá)成理想狀態(tài)。二是在實(shí)際制造過程中，使用高精度的制備工藝和測試手段，嚴(yán)格控制透鏡和饋源的加工精度，以確保它們之間的相對位置符合設(shè)計(jì)要求。

3、但實(shí)際情況是，受制造工藝、制造精度、設(shè)計(jì)成本的影響，透鏡介質(zhì)的均勻性、一致性、介電常數(shù)分布均不是理想狀態(tài)，無法保證透鏡的焦點(diǎn)的一致；饋源的制造與安裝精度也受到設(shè)計(jì)成本、制造工藝和安裝精度的限制，無法準(zhǔn)確地放置在透鏡介質(zhì)的焦點(diǎn)或者設(shè)計(jì)位置上；無法使饋源系統(tǒng)中多個(gè)饋源同時(shí)聚焦，自然就會(huì)影響到電磁波的聚焦性能和波束賦形。

4、上述問題導(dǎo)致現(xiàn)有的多波束透鏡天線極易出現(xiàn)波束畸形，影響天線的輻射特性，導(dǎo)致通信網(wǎng)路覆蓋異常、影響用戶使用效果。最終就需要更換新的多波束透鏡天線，再次進(jìn)行施工、安裝、優(yōu)化等，造成人力物力資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種多波束透鏡天線及其調(diào)節(jié)方法、天線基站，能夠單獨(dú)對每個(gè)饋源進(jìn)行對焦，從而使多波束透鏡天線中的多個(gè)饋源同時(shí)聚焦，以實(shí)現(xiàn)聚焦效果。

2、第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多波束透鏡天線，多波束透鏡天線包括透鏡單元、饋源系統(tǒng)和位置調(diào)節(jié)組件。透鏡單元用于電磁波信號的波束賦形。饋源系統(tǒng)與所述透鏡單元相對設(shè)置；所述饋源系統(tǒng)包括相互連接的第一饋源和第二饋源，每個(gè)饋源均用于朝向所述透鏡單元輸入電磁波信號，以產(chǎn)生多個(gè)波束的電磁波信號。位置調(diào)節(jié)組件包括第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于對所述透鏡單元的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)所述透鏡單元與所述第一饋源、所述第二饋源之間的間距，從而使所述第一饋源位于所述透鏡單元的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近；所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于對所述第二饋源的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)所述第一饋源和所述第二饋源之間的夾角，從而使所述第二饋源位于所述透鏡單元的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近。

3、在一些實(shí)施例中，多波束透鏡天線還包括反射板組件。所述反射板組件包括相互連接的第一反射板和第二反射板；所述第一饋源設(shè)置在所述第一反射板上，所述第二饋源設(shè)置在所述第二反射板上。所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述第一反射板上，且與所述透鏡單元連接，用于對所述透鏡單元的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)所述透鏡單元與所述第一反射板、所述第二反射板之間的間距，從而調(diào)節(jié)所述透鏡單元與所述第一饋源、所述第二饋源之間的間距。所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在所述第一反射板上，且與所述第二反射板連接，用于對所述第二反射板的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)所述第一反射板和所述第二反射板之間的夾角，從而調(diào)節(jié)所述第一饋源和所述第二饋源之間的夾角。

4、在一些實(shí)施例中，所述第二反射板的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二反射板設(shè)置在所述第一反射板橫向的相對的兩側(cè)。所述第二饋源和所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量均為兩個(gè)，兩個(gè)所述第二饋源分別設(shè)置在兩個(gè)所述第二反射板上；每個(gè)所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的一端固定在所述第一反射板上，另一端與一個(gè)所述第二反射板連接。

5、在一些實(shí)施例中，所述第一反射板上固定有支架。所述第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括伸縮電機(jī)和球鉸鏈，所述伸縮電機(jī)固定在所述支架上，所述伸縮電機(jī)的自由端與所述球鉸鏈的一端連接，所述球鉸鏈的另一端與所述第二反射板連接。

6、在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述饋源均包括多個(gè)輻射單元，多個(gè)輻射單元均設(shè)置在對應(yīng)的所述反射板上。每個(gè)所述饋源中，多個(gè)輻射單元沿對應(yīng)的所述反射板的縱向排列成至少一列，以形成陣列結(jié)構(gòu)。

7、在一些實(shí)施例中，每個(gè)所述饋源還包括饋電網(wǎng)絡(luò)。所述饋電網(wǎng)絡(luò)包括移相器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和控制模塊。移相器與對應(yīng)的所述饋源中的全部的所述輻射單元均電連接，用于通過調(diào)整輻射單元的相位對所述輻射單元進(jìn)行饋電。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與所述移相器連接。控制模塊與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)電連接，用于在接收到外界的控制信號的情況下驅(qū)動(dòng)所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作，以帶動(dòng)所述移相器進(jìn)行移相。

8、在一些實(shí)施例中，所述透鏡單元包括透鏡介質(zhì)和兩個(gè)介質(zhì)蓋。所述透鏡介質(zhì)的形狀為柱形，用于電磁波信號的波束賦形；所述透鏡介質(zhì)包括介質(zhì)殼和設(shè)置在所述介質(zhì)殼內(nèi)的蜂窩結(jié)構(gòu)。兩個(gè)介質(zhì)蓋設(shè)置在介質(zhì)殼的兩端。所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的數(shù)量為兩個(gè)，兩個(gè)所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第二端均固定在所述第一反射板上，兩個(gè)所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的第一端分別與兩個(gè)所述介質(zhì)蓋連接，用于同步調(diào)節(jié)所述透鏡介質(zhì)的位置。

9、由此，本發(fā)明實(shí)施例提供的多波束透鏡天線，通過設(shè)置透鏡單元和與透鏡單元相對設(shè)置的饋源系統(tǒng)，可以使透鏡單元對饋源系統(tǒng)中第一饋源和第二饋源輸入的電磁波信號進(jìn)行波束賦形，以產(chǎn)生多個(gè)波束的電磁波信號。通過設(shè)置對透鏡單元的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以調(diào)節(jié)透鏡單元與第一饋源、第二饋源之間的間距，從而使第一饋源位于透鏡單元的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近，實(shí)現(xiàn)第一饋源的對焦。通過設(shè)置第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，可以對第二饋源的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)第一饋源和第二饋源之間的夾角，從而單獨(dú)調(diào)節(jié)第二饋源和透鏡單元之間的間距，使第二饋源位于透鏡單元的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近，實(shí)現(xiàn)第二饋源的對焦。因此本發(fā)明實(shí)施例中的多波束透鏡天線能夠單獨(dú)對每個(gè)饋源進(jìn)行對焦，使多波束透鏡天線中的多個(gè)饋源同時(shí)聚焦，因此可以避免多個(gè)饋源無法同時(shí)聚焦而影響電磁波信號的聚焦性能和波束賦形的情況發(fā)生，從而增強(qiáng)多波束透鏡天線形成的各個(gè)電磁波信號波束的方向性，達(dá)到優(yōu)化多波束透鏡天線的輻射特性、消除天線波束畸形的效果，滿足通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋需求，提高用戶網(wǎng)絡(luò)使用效果。

10、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種天線基站，天線基站包括天線支架和第一方面中的多波束透鏡天線。所述多波束透鏡天線的饋源系統(tǒng)固定在所述天線支架上。

11、第三方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種多波束透鏡天線的調(diào)節(jié)方法，使用第一方面中的多波束透鏡天線，多波束透鏡天線的調(diào)節(jié)方法包括：s1、通過第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44對透鏡單元40的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并根據(jù)調(diào)節(jié)過程中第一饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益變化情況，使所述第一饋源位于所述透鏡單元40的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近；s2、通過第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對第二饋源的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，并根據(jù)調(diào)節(jié)過程中所述第二饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益變化情況，使所述第二饋源位于所述透鏡單元40的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近。

12、在一些實(shí)施例中，所述步驟s1具體包括：s11、檢測所述第一饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益；s12、通過所述第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44對所述透鏡單元40的位置進(jìn)行調(diào)節(jié)，以將所述透鏡單元40與所述第一饋源之間的間距增大一個(gè)預(yù)設(shè)間距；s13、再次檢測所述第一饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并判斷本次檢測到的所述第一饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益是否大于前一次檢測到的所述第一饋源的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并在判斷結(jié)果為是時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s14，在判斷結(jié)果為否時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s15；s14、重復(fù)步驟s12-s13，直至本次檢測到的所述第一饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，小于等于前一次檢測到的所述第一饋源的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并跳轉(zhuǎn)至s15；s15、再次通過第一調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)44調(diào)節(jié)所述透鏡單元40的位置，以將所述透鏡單元40與所述第一饋源之間的間距往前回調(diào)一個(gè)所述預(yù)設(shè)間距，從而使所述第一饋源位于所述透鏡單元40的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近；所述s2具體包括：

13、s21、檢測所述第二饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益；s22、通過第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述第二饋源的位置，以將所述第一饋源和所述第二饋源之間的夾角增大一個(gè)預(yù)設(shè)角度；s23、再次檢測第二饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并判斷本次檢測到的所述第二饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益是否大于前一次檢測到的所述第二饋源的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并在判斷結(jié)果為是時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s24，在判斷結(jié)果為否時(shí)，跳轉(zhuǎn)至步驟s25；s24、重復(fù)上述步驟s22-s23，直至本次檢測到的所述第二饋源輸出的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，小于等于前一次檢測到的所述第二饋源的電磁波信號的實(shí)時(shí)增益，并跳轉(zhuǎn)至s25；s25、再次通過第二調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)所述第二饋源的位置，以將所述第一饋源和所述第二饋源之間的夾角往前回調(diào)一個(gè)所述預(yù)設(shè)角度，從而使所述第二饋源位于所述透鏡單元40的焦點(diǎn)或焦點(diǎn)附近。

14、本發(fā)明實(shí)施例提供的天線基站、多波束透鏡天線的調(diào)節(jié)方法具有和上述多波束透鏡天線相同的有益效果，在此不再贅述。