CN114639968A - 介质透镜天线、人工介质透镜及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种介质透镜天线、人工介质透镜及其加工方法，人工介质透镜包括外壳以及高介电常数颗粒。外壳呈胶囊形状，外壳采用介质材料制成。高介电常数颗粒为多个并填充于腔室内。由于将人工介质透镜的外壳形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi，在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑物进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

Description

介质透镜天线、人工介质透镜及其加工方法

技术领域

本发明涉及天线通信技术领域，特别是涉及一种介质透镜天线、人工介质透镜及其加工方法。

背景技术

随着城市中高层建筑迅速增加，根据高层建筑的性质，可以分为高层住宅、高层写字楼、高层酒店公寓、地标性多功能建筑等类型。高层写字楼、商场、酒店等楼宇，在其内部建设分布系统相对容易，网络信号覆盖效果较好。然而，小区的高层住宅楼宇的移动通信网络建设达不到规划和设计要求，且各住宅单元因相对独立、过道空间尺寸小、以及各户大门紧闭等原因，使得传统的天线信号穿透率低，各住宅内部网络通信信号覆盖效果不理想。

发明内容

基于此，有必要克服现有技术的缺陷，提供一种介质透镜天线、人工介质透镜及其加工方法，它能够提高通信信号覆盖强度，以及能有效避免通信信号越区覆盖。

其技术方案如下：一种人工介质透镜，所述人工介质透镜包括：

外壳，所述外壳呈胶囊形状，所述外壳采用介质材料制成，所述外壳形成有腔室；以及

高介电常数颗粒，所述高介电常数颗粒为多个并填充于所述腔室内。

在其中一个实施例中，所述高介电常数颗粒包括基材、设置于所述基材的其中一表面上或分别设置于所述基材两个相对表面上的至少两个金属丝、以及绝缘介质层，所述绝缘介质层对应设置在所述基材设有所述金属丝的表面上并覆盖所在表面的所有所述金属丝上。

在其中一个实施例中，所述基材其中一个表面上的所述金属丝的个数为2～10，所述基材同一个表面上相邻两个所述金属丝的间距定义为W,间距W为0.5mm～4mm。

在其中一个实施例中，所述绝缘介质层的介电常数为1～1.3，厚度为0.5mm～4mm。

在其中一个实施例中，所述高介电常数颗粒的介电常数为1.95～3，密度为0.01g/cm³～0.04g/cm³，损耗为0.0001dB～0.0009dB。

在其中一个实施例中，所述高介电常数颗粒的体积尺寸为1mm³～500mm³；和/或，所述高介电常数颗粒可以为正方体颗粒、长方体颗粒、以及轴向截面为圆形、椭圆形、五边形、六边形或八边形的柱体颗粒。

在其中一个实施例中，所述外壳包括主壳体以及与所述主壳体相连的密封盖；

所述外壳的壁厚为10mm～25mm；

所述外壳的密度为0.01g/cm³～0.04g/cm³；

所述外壳直径最大位置处的值定义为D，D为10mm～2000mm；

所述外壳的高度定义为h，h为5mm～1000mm；

所述外壳端部部位的倒角半径定义为r，r为5mm～1000mm。

在其中一个实施例中，所述人工介质透镜的介电常数为固定介电常数，并为1.75～2.1，密度为0.02cm³～0.04g/cm³。

一种所述的人工介质透镜的加工方法，将所述人工介质透镜组装到介质透镜天线后，通过测试得到介质透镜天线的测试数据；根据所述测试数据调整填充到外壳的腔室内部的高介电常数颗粒的数量，直至测试数据符合于设计要求。

一种介质透镜天线，所述介质透镜天线包括所述的人工介质透镜，所述介质透镜天线还包括金属底板、设置于所述金属底板上的双极化辐射单元组件、以及罩设于所述双极化辐射单元组件与所述人工介质透镜外部的外罩，所述双极化辐射单元组件间隔地设置于所述人工介质透镜轴向的前方。

上述的人工介质透镜，装设于介质透镜天线上后，与传统采用外形为圆柱体形状的介质透镜的透镜天线（简称圆柱型介质透镜天线）相比，由于将人工介质透镜的外壳形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi，在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑物进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

上述的人工介质透镜及其加工方法，与传统采用外形为圆柱体形状的介质透镜的透镜天线相比，由于将人工介质透镜的外壳形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi，在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑物进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的人工介质透镜的结构示意图；

图2为本发明一实施例的人工介质透镜的高介电常数颗粒的结构示意图；

图3为本发明一实施例的介质透镜天线与传统圆柱型介质透镜天线的垂直面方向图的对比图；

图4为本发明一实施例的介质透镜天线水平面交叉极化比方向图；

图5为传统圆柱型介质透镜天线水平面交叉极化比方向图。

10、人工介质透镜；11、外壳；111、主壳体；112、密封盖；113、凹槽；12、高介电常数颗粒；121、基材；122、金属丝；123、绝缘介质层。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1与图2，图1示出了本发明一实施例的人工介质透镜10的结构示意图，图2示出了本发明一实施例的人工介质透镜10的高介电常数颗粒12的结构示意图。本发明一实施例提供的一种人工介质透镜10，人工介质透镜10包括：外壳11以及高介电常数颗粒12。外壳11呈胶囊形状，外壳11采用介质材料制成，外壳11形成有腔室（图中未示出）。高介电常数颗粒12为多个并填充于腔室内。

请参阅图3，上述的人工介质透镜10，装设于介质透镜天线上后，与传统采用外形为圆柱体形状的介质透镜的透镜天线（简称圆柱型介质透镜天线）相比，由于将人工介质透镜10的外壳11形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi（如图3所示），在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑物进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

需要说明的是，胶囊形状指的是外壳11在整体结构为圆柱体形状的基础上，将圆柱体的相对两端均通过倒角形成弧形面。

请参阅图2，在一个实施例中，高介电常数颗粒12包括基材121、设置于基材121的其中一表面上或分别设置于基材121两个相对表面上的至少两个金属丝122、以及绝缘介质层123，绝缘介质层123对应设置在基材121设有金属丝122的表面上并覆盖所在表面的所有金属丝122上。如此，基材121、设置于基材121上的金属丝122以及绝缘介质层123构成了高介电常数颗粒12，该高介电常数颗粒12能便于进行加工生产，具体生产方法例如为可以先加工得到高介电常数基板，然后将高介电常数基板通过切割的加工方式得到大量的高介电常数颗粒12。此外，当将上述的高介电常数颗粒12填充到外壳11的腔室内部后，经发明人研究发现，不仅电性能符合要求，还具有重量超轻的优势，高介电常数颗粒12的密度/重量可下降25%～50%，进而介质透镜天线产品整体重量更轻，从而可有效提高介质透镜天线的安装便利性。

需要说明的是，无论基材121的其中一个表面上设置有至少两个金属丝122，还是两个相对表面上均分别设置有至少两个金属丝122，基材121的同一个表面上的金属丝122均按照同一个方向依次间隔布置。此外，当两个相对表面上分别设置有至少两个金属丝122时，绝缘介质层123相应为两个，两个绝缘介质层123分别对应设置于两个相对表面上并分别覆盖所在面上的所有金属丝122。

还需要说明的是，当基材121的两个相对表面上均各自设置有至少两个金属丝122时，其中一个表面上的金属丝122的设置方向垂直于另一个表面上的金属丝122的设置方向。

在一个实施例中，高介电常数颗粒12的生产加工方法包括如下步骤：

步骤S100、提供介质基板，在介质基板的两个相对表面上分别采用例如丝网印刷多条金属丝122，金属丝122所在平面与介质基板的厚度方向（如图2中的箭头d所示）垂直，同时需要使得介质基板的两个相对表面上印刷的金属丝122互相垂直。

步骤S200、在介质基板的两个相对表面上分别层压绝缘介质材料得到绝缘介质层123，使绝缘介质层123覆盖于所在表面上的所有金属丝122，并得到高介电常数基板。

步骤S300、用专用设备将高介电常数基板加工成高介电常数颗粒12，具体而言，控制高介电常数颗粒12的尺寸大小，保证每个高介电常数颗粒12大小一致。

如此，在得到高介电常数颗粒12后，便可以将高介电常数颗粒12装入预先加工好的外壳11内，制备成人工介质透镜10。

请参阅图2，在一个实施例中，基材121其中一个表面上的金属丝122的个数为2～10，具体包括但不限于为2、3、4、5、6、7、8、9、10等等数量，还可以是根据实际需求设置灵活地设置成其它数值，在此不进行限定。

请参阅图2，在一个实施例中，基材121同一个表面上相邻两个金属丝122的间距定义为W,间距W为0.5mm～4mm。需要说明的是，间距W具体包括但不限于为0.5mm、1mm、1.5mm、1.6mm、1.8mm、2mm、2.5mm、2.8mm、3mm、4mm等等，还可以是根据实际需求设置灵活地设置成其它数值，在此不进行限定。

在一个实施例中，绝缘介质层123的介电常数为1～1.3。如此，绝缘介质层123的介电常数为低介电常数。当然，作为一个可选的方案，绝缘介质层123的介电常数不限于1至1.3，还可以根据实际需求灵活地设置成小于1以及大于1.3的数值。

此外，可选地，绝缘介质层123的厚度被设定为0.5mm～4mm。如此，绝缘介质层123的厚度合适，能发挥到起作用的同时避免厚度过大而导致的产品体积尺寸以及重量增大。需要说明的是，作为一些可选的方案，绝缘介质层123的厚度还可以是小于0.5mm以及大于4mm的数值，具体如何设置，可以根据实际需求灵活调整，在此不进行限定。

在一个实施例中，高介电常数颗粒12的介电常数包括但不限于为1.95～3，密度包括但不限于为0.01g/cm³～0.04g/cm³，损耗包括但不限于为0.0001dB～0.0009dB。

在一个实施例中，高介电常数颗粒12的体积尺寸为1mm³～500mm³。具体而言，高介电常数颗粒12的体积尺寸例如为1mm³、10mm³、30mm³、50mm³、100mm³、210mm³、230mm³、250mm³、260mm³、270mm³、280mm³、300mm³、320mm³、360mm³、400mm³、450mm³、500mm³。

可选地，高介电常数颗粒12包括但不限于为正方体颗粒、长方体颗粒、以及轴向截面为圆形、椭圆形、五边形、六边形或八边形的柱体颗粒。需要说明的是，高介电常数颗粒12还可以是设计成轴向截面为其它形状的柱体颗粒，既可以是规则的多边形，又可以是不规则形状的多边形，或者是其它形状，具体如何设置，可以根据实际需求灵活调整，在此不进行限定。

在一个实施例中，外壳11包括主壳体111以及与主壳体111相连的密封盖112。如此，生产过程中，将高介电常数颗粒12填充进主壳体111内，盖上密封盖112密封后，便完成了介质透镜体制备操作，制备操作较为方便快捷。此外，具体而言，主壳体111与密封盖112分别例如通过模具一体注塑成型。另外，在一个实施例中，外壳11上设有至少一个由一端延伸至另一端的凹槽113，该凹槽113为模具成型过程中得到。通过设置凹槽113，能一定程度地减轻外壳11的重量，此外还能增加外壳11的结构强度。进一步地，当凹槽113为至少三个时，三个凹槽113等间隔地设置于外壳11体上。

在一个实施例中，外壳11为材料为轻型发泡介质材料，具体例如选自于聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氨酯或聚氯乙烯中的一种或几种。较好地，壳体的材料具体例如为聚苯乙烯。

在一个实施例中，外壳11的壁厚为10mm～25mm。如此，外壳11的壁厚设置较为合适，能保证壁厚足够大使得结构强度有保证，同时保证壁厚不至于过大而导致浪费材料。当然，作为一些可选的方案，外壳11的壁厚还可以是小于10mm以及大于25mm的数值，具体如何选取，可以根据实际需求灵活地调整与设置，在此不进行限定。

在一个实施例中，外壳11的密度为0.01g/cm³～0.04g/cm³。

在一个实施例中，外壳11直径最大位置处的值定义为D，D为10mm～2000mm。需要说明的是，D具体包括但不限于为10mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm、1500mm、2000mm等等，还可以是根据实际需求设置灵活地设置成其它数值，在此不进行限定。

在一个实施例中，外壳11的高度定义为h，h为5mm～1000mm。需要说明的是，h具体包括但不限于为5mm、10mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm等等，还可以是根据实际需求设置灵活地设置成其它数值，在此不进行限定。

在一个实施例中，外壳11端部部位的倒角半径定义为r，r为5mm～1000mm。需要说明的是，r具体包括但不限于为5mm、10mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、1000mm等等，还可以是根据实际需求设置灵活地设置成其它数值，在此不进行限定。

在一个实施例中，与经典的龙伯透镜理论要求介电常数从透镜中心到把外沿由2渐变到1不同，人工介质透镜10的介电常数为固定介电常数，即介电常数无需从透镜中心到外沿进行渐变，具体的固定介电常数取值为1.75～2.1。此外，人工介质透镜10的密度为0.02cm³～0.04g/cm³。

在一个实施例中，一种上述任一实施例的人工介质透镜10的加工方法，将人工介质透镜10组装到介质透镜天线后，通过测试得到介质透镜天线的测试数据；根据测试数据调整填充到外壳11的腔室内部的高介电常数颗粒12的数量，直至测试数据符合于设计要求。

其中，测试数据包括但不限于为方向图辐射参数和电路参数。

上述的介质透镜天线的加工方法，与传统采用外形为圆柱体形状的介质透镜的透镜天线（简称圆柱型介质透镜天线）相比，由于将人工介质透镜10的外壳11形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi，在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑物进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

请参阅图1与图2，在一个实施例中，一种介质透镜天线，介质透镜天线包括上述任一实施例的人工介质透镜10，介质透镜天线还包括金属底板、设置于金属底板上的双极化辐射单元组件、以及罩设于双极化辐射单元组件与人工介质透镜10外部的外罩。人工介质透镜10间隔地设置于双极化辐射单元组件的人工介质透镜10轴向的前方。

上述的介质透镜天线，通过测试数据得知，上述的介质透镜天线的水平平面波束宽度为12°～28°，垂直面波束宽度为12°～28°，增益为17dBi～21dBi；此外，与传统采用外形为圆柱体形状的介质透镜的透镜天线（简称圆柱型介质透镜天线）相比，由于将人工介质透镜10的外壳11形状设计成胶囊形状，经发明人研究发现，在垂直面瓣宽相同的情况下，增益比圆柱型介质透镜天线高1dBi～2dBi，在进行小区楼宇覆盖时，高增益更有利于基站信号穿透建筑外，进入室内，提高室内的信号覆盖强度。此外，因为本实施例介质透镜天线在垂直面的上副瓣抑制指标可以得到更好的控制，上副瓣抑制指标远优于圆柱型介质透镜天线，在进行小区楼宇覆盖时可有效避免信号的越区覆盖。

在一个实施例中，双极化辐射单元组件包括一个斜极化+45°偶极子和一个斜极化-45°偶极子，将斜极化+45°偶极子和斜极化-45°偶极子相心重叠，固定在带边框的金属底板上，并焊接带电缆接连器的射频跳线。

在一个实施例中，双极化辐射单元组件的最大辐射方向射线指向通过人工介质透镜10的轴线。此外，可选地，双极化辐射单元组件的辐射平面与人工介质透镜10的底端的间距例如为15mm～150mm。具体而言，该间距包括但不限于为15mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、75mm、80mm、85mm、90mm、95mm、100mm、120mm、140mm、150mm等等。

双极化辐射单元组件是极化分集技术在移动通信领域的应用和产物。±45°极化两个紧挨天线之间的能量耦合或相关性将影响系统抗干扰和分集增益的获得。为此，移动通信系统对双极化辐射单元组件提出了表征极化纯度的交叉极化比的要求，交叉极化比越大，天线的极化纯度越高，对移动通信网络性能越有利。

请参阅图4和图5，图4示出了本发明一实施例的介质透镜天线水平面交叉极化比方向图，图5示出了传统圆柱型介质透镜天线水平面交叉极化比方向图。通过分析图4与图5，可以得到如下结论：无论是轴向上的交叉极化比还是±3dB内的交叉极化比，本实施例中的介质透镜天线的交叉极化比指标都优于圆柱型介质透镜天线的交叉极化比指标。

在一个具体实施例中，将满足1710MHZ-2690MHZ频段±45°双极化辐射单元组件与上述任一实施例的人工介质透镜10相互结合，构成介质透镜天线。

表一：制备满足1710MHZ-2690MHZ频段的人工介质透镜10的相关参数

在一个具体实施例中，对楼宇进行深度覆盖试点实验，与圆柱型介质透镜天线的覆盖效果进行对比。试点测试大楼为11层，安装架设试点天线的大楼为18层，试点天线距离测试大楼30米。在试点测试大楼按照低中高楼层选取抽样测试点位，在现场模拟用户使用情况，分别进入1F，4F、7F、11F共4层，在每一层同一位置进行覆盖性能测试，并对测试结果进行比较。

表二：覆盖性能测试对比

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

Claims (10)

1.一种人工介质透镜，其特征在于，所述人工介质透镜包括：

外壳，所述外壳呈胶囊形状，所述外壳采用介质材料制成，所述外壳形成有腔室；以及

高介电常数颗粒，所述高介电常数颗粒为多个并填充于所述腔室内。

2.根据权利要求1所述的人工介质透镜，其特征在于，所述高介电常数颗粒包括基材、设置于所述基材的其中一表面上或分别设置于所述基材两个相对表面上的至少两个金属丝、以及绝缘介质层，所述绝缘介质层对应设置在所述基材设有所述金属丝的表面上并覆盖所在表面的所有所述金属丝上。

3.根据权利要求2所述的人工介质透镜，其特征在于，所述基材其中一个表面上的所述金属丝的个数为2～10，所述基材同一个表面上相邻两个所述金属丝的间距定义为W,间距W为0.5mm～4mm。

4.根据权利要求2所述的人工介质透镜，其特征在于，所述绝缘介质层的介电常数为1～1.3，厚度为0.5mm～4mm。

5.根据权利要求2所述的人工介质透镜，其特征在于，所述高介电常数颗粒的介电常数为1.95～3，密度为0.01g/cm³～0.04g/cm³，损耗为0.0001dB～0.0009dB。

6.根据权利要求2所述的人工介质透镜，其特征在于，所述高介电常数颗粒的体积尺寸为1mm³～500mm³；和/或，所述高介电常数颗粒可以为正方体颗粒、长方体颗粒、以及轴向截面为圆形、椭圆形、五边形、六边形或八边形的柱体颗粒。

7.根据权利要求1所述的人工介质透镜，其特征在于，所述外壳包括主壳体以及与所述主壳体相连的密封盖；

所述外壳的壁厚为10mm～25mm；

所述外壳的密度为0.01g/cm³～0.04g/cm³；

所述外壳直径最大位置处的值定义为D，D为10mm～2000mm；

所述外壳的高度定义为h，h为5mm～1000mm；

所述外壳端部部位的倒角半径定义为r，r为5mm～1000mm。

8.根据权利要求1所述的人工介质透镜，其特征在于，所述人工介质透镜的介电常数为固定介电常数，并为1.75～2.1，密度为0.02cm³～0.04g/cm³。

9.一种如权利要求1至8任一项所述的人工介质透镜的加工方法，其特征在于，将所述人工介质透镜组装到介质透镜天线后，通过测试得到介质透镜天线的测试数据；根据所述测试数据调整填充到外壳的腔室内部的高介电常数颗粒的数量，直至测试数据符合于设计要求。

10.一种介质透镜天线，其特征在于，所述介质透镜天线包括如权利要求1至8任一项所述的人工介质透镜，所述介质透镜天线还包括金属底板、设置于所述金属底板上的双极化辐射单元组件、以及罩设于所述双极化辐射单元组件与所述人工介质透镜外部的外罩，所述双极化辐射单元组件间隔地设置于所述人工介质透镜轴向的前方。

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