(19)中华人民共和国国家知识产权局
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020975169.X
(22)申请日 2020.06.01
(73)专利权人 邓军
地址 212141 江苏省镇江市丹徒区辛丰镇
后马29号
(72)发明人 邓军
(74)专利代理机构 成都宏顺专利代理事务所
(普通合伙) 51227
代理人 李顺德
(51)Int.Cl.
H01Q 1/24(2006.01)
H01Q 1/04(2006.01)
H01Q 19/06(2006.01)
H01Q 3/46(2006.01)
H04B 7/06(2006.01)
H04W 88/08(2009.01)
(54)实用新型名称
(57)摘要
本实用新型专利涉及通信设备，具体涉及一
种井盖下安装的5G天线，该5G天线设置于井下，
二壳体；其中，第一壳体与第二壳体对接形成封
闭壳体；第一壳体或第二壳体外侧布置天线单
元。通过设置本实用新型井盖下安装的5G天线,
信号覆盖，在保障通信质量的同时，又能利用城
市窨井良好的隐蔽性，更加有利于城市的美化建
设。凭借可由下而上、由点及面的波束赋形能力，
解决城市5G信号覆盖的疑难点。权利要求书1页 说明书5页 附图5页CN 212366193 U 2021.01.15
C N 212366193
U
1.一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，该5G天线设置于井下，该5G天线包括：
半球状的第一壳体；
圆盘状的第二壳体；
其中，第一壳体与第二壳体对接形成封闭壳体；
所述第一壳体或第二壳体外侧布置天线单元。
2.如权利要求1所述的一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，所述第一壳体为用于波束发散的壳体，所述第二壳体为用于波束聚集的壳体。
3.如权利要求1所述的一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，所述封闭壳体外设置有天线罩，所述天线罩上方与井盖对应。
4.如权利要求3所述的一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，所述天线罩下端设置有支撑该天线罩的天线支架。
5.如权利要求1所述的一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，所述封闭壳体上端用于井盖下方对应的位置设置有电磁透镜。
6.如权利要求5所述的一种井盖下安装的5G天线，其特征在于，所述电磁透镜包括三层及以上的不同介电常数、不同形态的聚合物层，该三层及以上的聚合物层介电常数呈梯度分布。
7.井盖下5G天线，其特征在于，包括如权利要求1～6任意一项所述的一种井盖下安装的5G天线，还包括设置于封闭壳体上方的弱极性物质的井盖。
8.如权利要求7所述的井盖下5G天线，其特征在于，所述井盖下侧设置有凹槽，所述5G天线中的电磁透镜设置于所述凹槽内。
9.如权利要求7所述的井盖下5G天线，其特征在于，所述井盖的材质为弱极性物质。
10.如权利要求7所述的井盖下5G天线，其特征在于，还包括套装于井盖外圈的井圈、支撑井圈的悬挂支架，该悬挂支架设置于位于5G天线下方的密封主体柜上，所述5G天线通过天线支架悬挂于悬挂支架上。
权 利 要 求 书1/1页CN 212366193 U
一种井盖下安装的5G天线
技术领域
[0001]本实用新型专利涉及通信设备，具体涉及一种井盖下安装的5G天线。
背景技术
[0002]随着5G通信网络建设推进，利用分布在城市人行道、车行道、社区、场馆、广场窨井的井孔资源，布局窨井式5G通信，成为解决城市5G网络布局的有效补充。现在城市复杂的异形场景中，在5G信号覆盖上依然存在覆盖不充分、设置覆盖范围不便的问题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种针对城市复杂的异形场景，凭借可由下而上、由点及面的波束赋形能力，解决城市5G信号覆盖差的问题。
[0004]为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是一种井盖下安装的5G天线，该5G天线设置于井下，该5G天线包括：
[0005]半球状的第一壳体；
[0006]圆盘状的第二壳体；
[0007]其中，第一壳体与第二壳体对接形成封闭壳体；
[0008]所述第一壳体或第二壳体外侧布置天线单元，每个天线单元均设置有接线端子。[0009]通过设置本实用新型井盖下安装的5G天线，波束经电磁透镜从井盖向多波束成型方向实施信号覆盖，在保障通信质量的同时，又能利用城市窨井良好的隐蔽性，更加有利于城市的美化建设。凭借可由下而上、由点及面的波束赋形能力，解决城市5G信号覆盖的疑难点。
[0010]进一步地是，所述第一壳体为用于波束发散的壳体，所述第二壳体为用于波束聚集的壳体。
[0011]进一步地是，所述封闭壳体外设置有天线罩，所述天线罩上方与井盖对应。[0012]进一步地是，所述天线罩下端设置有支撑该天线罩的天线支架。
[0013]进一步地是，所述封闭壳体上端用于井盖下方对应的位置设置有电磁透镜。利用电磁透镜对信号波束指向进行二次赋形，使之接近或达到目标区域。
[0014]进一步地是，所述电磁透镜包括三层及以上的不同介电常数、不同形态的聚合物层，该三层及以上的聚合物层介电常数呈梯度分布。
[0015]井盖下5G天线，包括上述的一种井盖下安装的5G天线，还包括设置于封闭壳体上方的弱极性物质的井盖。
[0016]进一步地是，所述井盖下侧设置有凹槽，所述5G天线中的电磁透镜设置于所述凹槽内。
[0017]进一步地是，所述井盖的材质为弱极性物质。
[0018]进一步地是，井盖下5G天线还包括套装于井盖外圈的井圈、支撑井圈的悬挂支架，该悬挂支架设置于位于5G天线下方的密封主体柜上，所述5G天线通过天线支架悬挂
于悬挂支架上。
[0019]一种信号覆盖方法，包括使用上述的一种井盖下安装的5G天线，5G天线的天线单元位置低于地表，信号波束由分布在壳体弧形截面天线单元阵列赋形，馈源电磁波由下而上穿透井盖向波束成型方向覆盖；
[0020]当通过调整的天线方向图仍然不能覆盖目标区域，则进一步通过电磁透镜中的材质或/和位置或/和放置角度以改变电磁透镜折射率及波束的形成指向，接近或完全覆盖目标区域。
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
[0022]构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。
[0023]在附图中：
[0024]图1为本实用新型的井盖下安装的5G天线的整体结构图；
[0025]图2为本实用新型的电磁透镜结构的示意图；
[0026]图3为本实用新型的半球形波束赋形壳体的一种实施例的结构图；
[0027]图4为本实用新型的半球形波束赋形壳体的另一种实施例的结构图；
[0028]图5为本实用新型的一种实施例半球形波束赋形壳体的赋形效果示意图；[0029]图6为本实用新型的另一种实施例半球形波束赋形壳体的赋形效果示意图；[0030]图7为说明本实用新型的电磁透镜的折射效果示意图；
[0031]图8为说明本实用新型的电磁透镜的折射效果示意图；
[0032]图9为本实用新型的井盖下安装的5G天线应用实例图；
[0033]图中标记为：1-承重井盖、11-井盖下部凹槽、2-电磁透镜、21-无极性物质层、22-弱极性物质层、23-有极性物质层、3-波束赋形壳体、31-半球形壳体、32-圆盘形壳体、33-天线单元、34-接线端子、4-天线罩、5-天线支架、6-井圈、7-悬挂基座、8-密封主体柜、9-悬挂支架、10-柜底散热片。
具体实施方式
[0034]下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：
[0035]本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
[0036]此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范
围。
[0037]关于本实用新型中术语和单位。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
[0038]参照图1到图9，本实施方式以一种井盖1下5G天线，包含本实用新型的5G天线和井盖1，该5G天线设置于井下，该5G天线包括半球状的第一壳体和圆盘状的第二壳体；其中，第一壳体与第二壳体对接形成封闭壳体；所述第一壳体或第二壳体外侧布置天线单元33，每个天线单元33通过接线端子34连接在所述封闭壳体上，该封闭壳体形成波束赋形壳体。所述第一壳体为用于波束发散的壳体，所述第二壳体为用于波束聚集的壳体，可采用稍有凹陷的圆盘状。
[0039]具体设置时，参照图1，本5G天线包含有承重井盖1、井盖1下部凹槽11、电磁透镜2、无极性物质层21、弱极性物质层22、有极性物质层23、波束赋形壳体3、半球形壳体31、圆盘形壳体32、天线单元33、接线端子34、天线罩4、天线支架5。
[0040]上述承重井盖1，为聚合物基材加玄武岩纤维材料辅材制作，具有承重、防护、电磁波穿透的基本功能，承重井盖1的下部设计有悬挂电磁透镜2的凹槽11，在有需要时安装电磁透镜2。
[0041]参照图2，上述电磁透镜2，通常以空气为介质的折射率为1，电磁波束通过介质的折射率大于1时，波束的射出角度就会发生偏差，非极性物质的折射率＜2.8，极性物质的折射率＞3.6，弱极性物质的折射率介于两者之间。上述电磁透镜2由无极性物质层21、弱极性物质层22、有极性物质层23，按其介电常数的大小呈梯度排列，使得射入波束方向有一个较为明显的改变。
[0042]上述电磁透镜2，悬挂在承重井盖1下方的凹槽11中与天线单元33相比更贴近地表，通过贴近地表
的位置进行折射，一方面有利于改善信号波束受到井口窄小的束缚，另一方面有利于形成沿地表传播的地面波，对于面积较大的广场、绿地，进行隐蔽式信号覆盖十分有利。
[0043]上述电磁透镜2的应用，是对信号波束的指向进行再次赋形，如果信号波束依靠半球形壳体313能够完成指向目标覆盖时，电磁透镜2可以不用。
[0044]参照图3和图4，上述波束赋形壳体3，由一个半球形壳体31和一个略有凸起的圆盘形壳体32组成，上述两个壳体表面都设计有安装天线单元33的孔位，所述安装孔位均匀分布在壳体表面的不同象限，呈对称排列，可以正向(U形开口向上，图3)安装，也可以反向(U 形开口向下，图4)安装。其中，在波束赋形壳体3正向安装时，天线单元33辐射仰角取决于半球形壳体31的U形弧的截面，天线单元33辐射仰角变化，只是在U形弧上截取位置的不同，在需要信号波束指向高层建筑时，天线单元33安装截取位置在靠近半球形壳体31的U底部，在需要信号波束贴近大地表面传播时，天线单元33安装截取位置在靠近半球形壳体31的U顶部，在需要获得较宽的覆盖范围时，则利用圆形弧面布局相邻的阵元形成相互交叠排列，扩展信号主瓣宽度来实现。在波束赋形壳体3反向安装时，所述圆盘形壳体32形成的天线单元33阵列，则更有利于聚焦定向覆盖。
[0045]上述天线单元33，通过来自馈线的射频功率激励，以电磁波的形式沿极化方向获得辐射性能，不少于两个以上天线单元33组成阵列天线，可以提高天线辐射的场深与焦长。所述天线单元33分为16单元、32单元、64单元的不同组别，可以根据激励信号的类型进行阵
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