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兰伯特透镜,又称兰伯特透镜或兰伯特透镜,英文名Luneburg lens这个透镜的模型是由美国数学家鲁道夫·卡尔·吕内堡于1944年首次提出的。龙伯,又名龙伯
龙伯1903年生于德国。他在哥廷根获得博士学位,并于1935年移居德国。他擅长数学和光学。他的书《光学的数学理论》在学术界有一席之地。

长博镜头是一种镜头谈到镜头,每个人都应该熟悉。例如,凸透镜和凹透镜可以会聚和发散光线。

长波透镜是特殊的,它是一个完整的球面透镜,如下图所示:

长波透镜
它可以将特定波长的入射电磁波会聚到球面上的某一点同样,它也可以将电磁波反射回原来的方向

入射和反射
每个人都会发现电磁波(光)在球体中有“转向”现象
是的,如果球体是同类型的均匀介质,里面的电磁波(光)就不能“转动”里德堡透镜模型的一个重要前提是球体材料的介电常数从外向内梯度变化。
不明白吗?不要惊慌!简单的理解,它就像一个洋葱结构,从外到内,层层叠叠每层材料的折射率不同,导致电磁波(光)转向

洋葱结构(层数越多,效果越好)
自然界不存在这样的天然物质1944年,以目前的材料和技术水平,不可能生产出完美的镜片。
,但是,浪搏恩镜头非常有用。为什么有用?因为长波透镜可以使任何方向入射的电磁波会聚到球体上的某一点。

这适合做什么?是的,天线
只要将馈源放置在球体表面,就能产生良好的增益效果。让信号向指定方向辐射,或者从指定方向接收信号。

长波透镜天线辐射效应演示自从
进入20世纪50年代以来,越来越多的学者参与到长波透镜的研究中。1958年,皮勒等人提出了几种lobo透镜天线的分层方法,设计了一些二维和三维lobo透镜天线模型,取得了相当突出的成就。然而,由于材料和技术的原因,相关的研究无法取得更大的进展,逐渐停滞不前。在
20世纪60年代,美国人试图将lobo镜片引入军事领域。当时,美国在宙斯盾系统的发展中遇到了瓶颈,所以它启动了一个名为“蒂芬”的舰空导弹项目计划中的SPG-59雷达是基于兰伯特透镜的原理。
SPG-59结构和实物
,但雷达建成后没有达到预期效果,天线增益太低,探测能力太弱,最终没有任何问题。

SPG-59雷达内部的复杂馈电阵列和导体
进入了20世纪90年代。随着材料和加工技术的成熟,人们开始重新开始对隆博镜头的研究。在此期间,理论研究和物理制造都有了许多突破。值得一提的是,瑞典学者约翰·桑福德他在1994-1995年发表了许多文章,对朗伯恩透镜天线理论的发展做出了巨大贡献。自
进入21世纪以来,一些学者相继建造了性能良好的天线样机。在工业领域,实用产品也开始出现。2004年,日本的JSAT有限公司和住友电气工业有限公司联合推出了“Lune-Q”新型龙波透镜天线系列。天线系列主要用于卫星通信,可以接收多个卫星信号与传统的抛物面卫星天线相比,

长波透镜天线具有良好的抗风性能

之后,住友电气在风雷达中使用了长波透镜天线

风雷达天线
法国也试图在高速列车上安装一个兰伯特透镜天线来接收卫星电视信号澳大利亚还建造了一个1平方公里的射电天文学龙波透镜天线阵,它使用了2000多个透镜单元,非常壮观。继

SKA阵列(2008年开始,2018年完成)和
之后,长波透镜天线的发展有三个重要机遇。第一个
是3D打印技术的不断成熟。3D打印可以更好地解决透镜天线制造过程中的问题,大大降低成本。这相当于降低了透镜天线的制造门槛。印制在

3上的第二个长波透镜天线
是军事隐身技术的快速发展进入21世纪后,世界强国大力发展了五代战斗机和各种隐形战舰,高度重视隐形性能。由于透镜在平面波束上的聚焦特性,当雷达波通过透镜时,透镜的雷达反射截面面积远大于其物理截面因此,长波透镜被广泛用于制造雷达反射器,以提高武器本身的雷达反射横截面积。
例如,我国最先进的隐形飞机J -20将安装里德堡透镜。如果你不挂断,你甚至找不到自己的雷达,也不能给出有效的指导。

J-20安装的长波透镜

长波透镜
第三是毫米波技术的迅速发展毫米波通信要求天线具有更高的增益和更好的波束性能,而长波透镜天线在这方面非常擅长。借此机会,隆博镜头天线逐渐应用于移动通信领域。
2015,美国运营商AT & amp在芝加哥的一个音乐节上,使用了一种被称为“巨型眼球”的新型天线,这是一种长玻透镜天线。据说这种天线效果显著,比传统的单波天线容量大10倍。

巨眼球
2018,美国科技初创公司Lunewave宣布,它已经完成了一轮500万美元的种子融资。该公司正在使用3D打印技术制造基于朗伯恩镜头技术的车载雷达传感器。
他们制造的传感器具有360°视觉,即使在长距离和恶劣天气下也能实现对车辆周围环境的高分辨率检测。

Lunewave的Lunewave镜头(照片来源:Lunewave)
也在Lunewave天线在中国的商业化方面取得了突破2017年,苏海天新天线技术有限公司成功开发出“长弓球天线”,并于2019年在上海MWC亮相,引起广泛关注。

“长弓球天线”(发明人是肖教授,命名为“岸基天线”);
(图片来源:通信世界网)
产品发明人肖教授表示,长弓球支持超宽频带,可广泛应用于大规模应急通信支持、无线高密度覆盖、4G网络扩容改造、5G移动通信大容量高速数据传输场景。其超轻特性在高增益雷达、航空航天、航空航天、天文无线电观测等无线通信和信息建设领域具有潜在的发展前景。肖教授

去年12月,佛山市粤海信通信有限公司也发布了其新一代龙波透镜天线该天线据说已经通过了导频验证,可以对天线进行波束赋形,获得高增益、窄波束的方向图,更接近狭长的路桥和铁路桥,满足桥区覆盖要求。

会议现场展示的长波透镜天线

;月海信官方网站展示的5G长波透镜天线产品
(工作频率4.2-4.9千兆赫,增益20分贝)
;除了上述公司之外,中国也有很多团队正在进行长波透镜天线的研究,并且已经积累了很多专利。中国的许多大学,包括电子科技大学和东南大学,也在长波透镜天线方面取得了许多成就。既然
是天线黑技术,作为运营商,当然也不会放过它国内三大运营商一直非常关注长博镜头天线,也采取了一些举措。
2018年,中国移动在陕西省咸阳市高速铁路渭河铁路桥进行了龙波透镜天线测试据透露的数据,覆盖效果远远好于普通天线。

此后,中国移动也在河南边梁等地进行了类似的测试。后来,在一些音乐会等重大安全场合,中国移动还对龙波镜头天线进行了测试,取得了良好的效果。
2年4月019日,陕西联通在陕西黄陵轩辕黄帝公共祭祀仪式上进行了5G直播和通信支持。据说还使用了长焦镜头的5G天线。
龙波天线确实在通信行业引起了广泛关注,这源于去年在网上流传的一篇文章(作者铁柳,公开号码已被删除,百度可以搜索“技术创新,新5G天线”,也可以看到一些转载)文章称,龙波透镜天线可以显著增加5G天线的覆盖范围,从而大大降低5G的建设成本后来,很多媒体炒作变成了“没有龙,就没有5G”也就是说,他们认为5G时代将是龙博镜头天线的统一。
不可否认的是,无论从理论上还是实验上来说,长波透镜5G天线都具有优异的性能——与传统的5G天线相比,长波透镜5G天线更适合多波束,辐射单元更少,馈电网络更简单,可靠性更高,功耗更低,功耗更低,重量更轻。
,但是,不可能在短时间内用长透镜天线代替传统天线。
现在5G大规模建设已经开始。如你所见,长弓镜头天线没有被使用。主要原因是龙波透镜天线的技术和工业成熟。
从材料和技术的各个方面来看,隆博透镜天线还没有达到大规模低成本生产制造的水平。对于5G这样的国家通信基础设施来说,没有产业链支持的技术和产品是不容易被采用的。
此外,隆博镜头天线是一项专利技术,只有少数厂商掌握。在这种情况下,操作人员不可能贸然全押,很容易被他人控制。
因此,如前所述,中国移动在紧急支援等特殊场合临时测试了长博镜头天线,并密切关注其后续发展状况。
如果在5G毫米波网络建设全面启动之前(目前中国正在建设Sub6频段的5G),龙波透镜天线能够完全产业化,并拥有完善的工业体系,那么在未来的5G市场将有可能占据一席之地。如果不行,对不起,我得等6克
好了,兰伯特透镜天线的介绍到此结束。谢谢你的耐心。下次见。参考文献
:
1,多波束长波透镜天线技术研究,
2,长波长波透镜毫米波到达自动驾驶汽车“眼睛”,胡伟
3,长波3D打印长波透镜发明,专业自动驾驶市场,DeepTech深度技术
4,“60千兆赫空气介质朗伯透镜天线研究”,刘伟
1通信产业网
来源:鲜枣类
编辑:丹麦
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