中国移动、西安海天联合完成透镜天线技术首次高铁覆盖试验

　　 近日，中国移动研究院、甘肃公司、西安海天天线技术有限公司开展了透镜天线的试点应用，并分阶段取得进展。三方在甘肃， 兰， 新铁路和G30高速公路应用透镜天线，完成了大站距路桥覆盖连片验证试验，在解决大站距覆盖空洞问题上取得突破性成果。与传统天线相比，在站距相同的情况下，覆盖范围平均增加9dB，平均下行速率增加34.8%，平均上行速率增加27.3%，在满足高铁覆盖规划指标的情况下，站距可以进一步扩展。

　　 本试点项目中使用的人工介质柱面透镜天线是基于透镜聚焦电磁波的原理。它将人工介质透镜与天线相结合来聚焦电磁波，避免了传统阵列天线复杂的馈电网络。它具有高增益、低损耗、宽波束等突出优点，适用于站距较大的路桥覆盖场景。

　　 本试点项目选择的新， 兰高铁段沿线地形复杂多变。由于输电和供电连接困难，部分站场无法按规划建设用地，平均站距为1.23公里，这是典型的大站距场景。F波段在其中的不连续覆盖更为突出。针对这一问题，在试点项目中验证了人工介质柱面透镜天线的远距离覆盖能力。

　　 长途覆盖方案

　　 对于站间距离大的场景，覆盖主要受垂直波束宽度和增益的影响。一方面，传统平板天线的垂直波束宽度为7，3dB波束宽度的覆盖范围较小，天线方向图的垂直零点容易在高铁线上产生覆盖空洞；但是，本试点项目采用的透镜天线垂直波束宽度为30，3dB的覆盖范围可增加2~3倍，可有效消除线路上的覆盖空洞，提高信号覆盖的连续性和均匀性。另一方面，7垂直窄波束的增益在3dB的外边缘处迅速下降，这导致沿线的信号电平波动很大。采用垂直宽波束天线可以避免这个问题，使信号变化更加稳定。

　　 两种波束宽度下3dB波宽覆盖的比较

　　 在该试验区，使用传统天线时，有56个弱覆盖站，占40%以上，用透镜天线替代后，弱覆盖点问题得到了彻底解决。测试数据表明，与原33高铁FA天线相比，透镜天线的平均RSRP、综合覆盖(RSRP-110dB和SINR-3dB)、下行速率和上行速率分别提高了9.01dB、15.61%、34.8%和27.3%。VoLTE的呼叫成功率提高到100%，掉话率下降到0.00%。

　　 人工介质柱面透镜天线

　　 快速安装、合适的位置和灵活的部署

　　 该试点项目在酒泉的兰， 新，高铁， 甘肃， 玉门和民乐以西的张掖，进行。G30 Gua-敦Highway已被多个站点的天线取代，实现了不同场景、不同地形的快速安装，试点效果显著。兰-新铁路沿线地区平均海拔1350-1500米，属大陆性干旱气候，位于强风区。在相同的迎风面积下，透镜天线的风阻小于传统平板天线的风阻，降低了保持杆载荷的要求。

　　 远程覆盖试点应用的成功完成，成功验证了透镜天线对高铁及大站距高速公路覆盖的效果。在后续工作中，结合5G设备的登车方案，可以进一步扩大覆盖范围，增加车站间距，减少车站建设投资，帮助国家新基础设施的5G高铁覆盖。