「5G突破技术」新朗伯德透镜天线？

「5G突破技术」新朗伯德透镜天线？

1.透镜天线是一种径向基函数(RBF)技术，类似于相控阵天线。如果作为单用户波束形成(SUBF)使用，可以用来提高覆盖范围，如果作为多用户波束形成(MUBF)使用，可以等同于小区分裂。RBF和5G没有直接关系，4G LTE时代已经应用了Lombard透镜天线。

2.一般为了更灵活的控制波束形成方向和用户间的干扰，数字波束形成(DBF)是主流，但是DBF的天线自由度太高，需要大量的基带计算资源。所以无论是LTE还是5G，小带宽高价值频谱场景(Sub-6G)只会采用DBF。

3.为了减少计算资源的消耗和利用一定的天线自由度，通常将DBF和径向基函数结合起来，即混合波束形成(HBF)。目前，5毫米波段采用HBF。

其实透镜天线是老理论了，国外已经有产品了。但据说全球只有两家国外厂商做过天线(还不是美国的)。而且超级超级贵。因为专利，因为需要人工精细操作。有帖子已经提到了。一个微小的错误会在性能上产生很大的差异。

相控阵波束鉴别的原理是从原始信号中减去相邻波束的信号。问题来了。如何知道邻信道发送的是1还是0？从信息论的角度来说，未知比特是有信息的。如果你对你接收的信号是0还是1的可靠性低，那么邻波束会参考你的解调结果来消除你波束的干扰，可靠性就低了。因此，为了降低误码率，需要在空中接口上增加大量的辅助符号(不仅参考信号，信道编码也做出了牺牲)。这意味着每个符号的信息量减少。

如果能在物理上提高相邻波束间的隔离度，不仅计算量会大大减少，最重要的是，不需要做相干运算，在隔离度足够的波束间发送辅助符号。每个符号的信息量也得到了提高。

所以超窄波束形成技术一直是智能天线的梦想，有透镜天线技术已经实用化。

理论上这是一个对于厘米波和电磁波的凸透镜。两个优点非常突出:

1.使用更少的振荡器实现高增益。镜头对焦原理不重复。

2.出色的旁瓣抑制。理论上，对相邻波瓣的干扰比相控阵好10dB以上。(不介意灵魂画师)

目前相比4g，5g在协议上绞尽脑汁，每比特Hz性能太慢。Masive mimo理论，128振子只能分辨32个波束。目前在产品计算能力和工艺精度下，理论上限只能做到16束。放在现有网络上就更差了，实际上比双通道天线高三倍。原因是光束间的相干指数不够优秀。

如果透镜天线能达到理论目标，邻波束复用应该是可行的，每隔一个波束用RB复用肯定没问题，所以把8个波束的水平提高4倍很容易。如果是横竖8*8。那么16次也很轻松。即使考虑用户分布的折扣，也是8倍。比现在多三倍，这就是代沟。

上面说的在理论上是极好的。但毕竟只是理论上的。真货是有的，在美国特朗普的就职演说中就用过。但是目前这个东西只能用多层镜片材料手工粘贴。而且要求极高的精度。这导致了极高的天线价格。

据我所知，目前在国内是突破性的，终于有了相关技术。据说某厂的设备在第三方实地测试中确实很优秀。但这是手工精挑细选的吗，良品率有多高？还是没办法知道。

价格高还是小事。对于通信保障，只是短时间使用，你也可以和厂家签订服务合同，保证天线性能不足立即更换。普通5G站天线要放在室外长期使用。这种精度很高的塑料(高分子材料)产品，如果风吹日晒，机械结构肯定会发生变化。电磁波透镜只是害怕机械结构变化。

国内三家运营商都有兴趣，确实有试点。也可能有公开招标。但最终能否满足网络需求还是那句话:需要实践来检验。