CN117673748A - 一种超大大规模mimo多波束透镜天线系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统。所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括N个柱状透镜天线阵；所述柱状透镜天线阵包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线、P个机械驱动机构和K个移相器，所述机械驱动机构装配在所述柱状透镜天线阵中，且能够驱使所述子柱状透镜天线自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线上，且所述移相器能够沿所述子柱状透镜天线上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，从而组成一个能够同时满足水平面与垂直面的波束扫描的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统。

Description

一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统

技术领域

本发明涉及透镜天线技术领域，尤其涉及一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统。

背景技术

随着5G、6G等无线通信技术的快速发展，MIMO系统的规模在不断扩大，基于透镜天线阵列的大规模MIMO系统也逐渐成为研究热点，并且基于透镜天线阵列的大规模MIMO系统在提高频谱利用率、增加系统容量以及改善信号等方面具有明显优势，有重要的理论意义和应用价值。

在现有技术中，平面相控阵天线在45度扫描后天线的方向图就会严重变形，其增益也会出现迅速下降的问题，导致MIMO系统无法同时满足水平面与垂直面的波束扫描，而有源天线往往是通过大规模的计算调整幅度和相位来补偿增益损失，实现水平面和垂直面的扫描和覆盖，导致大量的计算资源和能耗被占用；另外，部分厂商还采用多个天线围成呈柱状或圆形排布的天线阵，以使不同的天线负责不同角度的波束的扫描，从而实现水平面和垂直面的扫描和覆盖，导致天线阵中所需的天线数量明显增加，造成MIMO系统的建造成本过高。

发明内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，能够同时满足在水平面与垂直面的波束扫描与覆盖。

根据本发明实施例的一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，包括：N个柱状透镜天线阵；所述柱状透镜天线阵包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线、P个机械驱动机构和K个移相器，所述机械驱动机构装配在所述柱状透镜天线阵中，且能够驱使所述子柱状透镜天线自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描；所述移相器设置在所述子柱状透镜天线上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描；其中N≥1，M≥1，P≥0，K≥0，且N、M、P和K均为自然数。

在本超大大规模MIMO多波束透镜天线系统中，通过N个柱状透镜天线阵组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵中的所述机械驱动机构能够驱使所述子柱状透镜天线自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器能够沿所述子柱状透镜天线上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗。

根据本发明的一些实施例，所述柱状透镜天线阵的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状。

根据本发明的一些实施例，当P=1时，每个所述柱状透镜天线阵中具有1个所述机械驱动机构驱动所述子柱状透镜天线整体转动。

根据本发明的一些实施例，当1<P<M时，1个所述机械驱动机构驱动若干个所述子柱状透镜天线自转。

根据本发明的一些实施例，当P=M时，每个所述子柱状透镜天线具有1个所述机械驱动机构，且每个所述子柱状透镜天线由1个所述机械驱动机构驱动自转。

根据本发明的一些实施例，当P≥M时，每个所述子柱状透镜天线具有至少1个所述机械驱动机构，且每个所述子柱状透镜天线由至少1个所述机械驱动机构驱动自转。

根据本发明的一些实施例，所述机械驱动机构包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线或所述柱状透镜天线阵连接。

根据本发明的一些实施例，当1<K<M时，仅有部分所述子柱状透镜天线具有所述移相器。

根据本发明的一些实施例，当K=M时，每个所述子柱状透镜天线具有1个所述移相器。

根据本发明的一些实施例，当K＞M时，在所述柱状透镜天线阵中若干个所述子柱状透镜天线具有大于1个移相器，以使所述子柱状透镜天线具有振子复用，天线使用合路器分频复用后对应多个移相器。

根据本发明的一些实施例，还包括传动机构和远程控制驱动单元，所述远程控制驱动单元通过所述传动机构与所述移相器连接。

根据本发明的一些实施例，所述移相器为模拟移相器或数字移相器。

根据本发明的一些实施例，所述柱状透镜天线阵包括宽波束天线阵和柱状窄波束透镜天线阵，所述宽波束天线阵作为广播波束。

根据本发明的一些实施例，还包括Q个宽波束天线阵，所述宽波束天线阵作为广播波束，Q≥0,且为自然数。

综上所述，本发明提供的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统具有如下技术效果：

通过N个柱状透镜天线阵组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵中的所述机械驱动机构能够驱使所述子柱状透镜天线自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

附图说明

图1为本发明实施例的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构示意图；

图2为本发明实施例的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的又一结构示意图；

图3为本发明实施例的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的再一结构示意图；

图4为本发明实施例的柱状透镜天线阵的结构示意图；

图5为实施例一中的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的实际应用示意图；

图6为实施例二中的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的实际应用示意图；

图7为实施例三中的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的实际应用示意图；

图8为实施例四中的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的实际应用示意图；

图9为实施例五中的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的实际应用示意图。

其中，附图标记含义如下：

1、宽波束天线阵；2、柱状透镜天线阵；3、子柱状透镜天线；4、机械驱动机构；5、远程控制驱动单元。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。

实施例一：

参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括：N个柱状透镜天线阵2；所述柱状透镜天线阵2包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线3、P个机械驱动机构4和K个移相器，可选的，Q≥0，N≥1，M≥1，P≥1，K≥0，且Q、N、M、P和K均为自然数。可选的，所述机械驱动机构4装配在所述柱状透镜天线阵2中，且所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线3上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，可选的，所述移相器为模拟移相器或数字移相器，进一步的，亦可以所述子柱状透镜天线3通过有源射频单元赋值相位与振幅实现垂直面快速扫描，较佳的，通过N个柱状透镜天线阵2组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵2中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

可选的，所述子柱状透镜天线3，所述子柱状透镜天线3包括透镜和天线阵列，其中所述透镜装配在所述天线阵列上，且M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列，形成柱状透镜天线阵2；可选的，所述柱状透镜天线阵2包括M个天线阵列和一个透镜，所述天线阵列沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在所述透镜的一侧，从而形成M个所述子柱状透镜天线3，又或者有多个透镜，其中透镜的数量少于天线阵列的数量，也即存在多个所述天线阵列共用一个透镜，并且多个透镜均沿所述透镜的中心轴线方向排列；较佳的，所述透镜呈柱状设置；

可选的，还包括传动机构和远程控制驱动单元5，所述远程控制驱动单元5通过所述传动机构与所述移相器连接。较佳的，通过所述远程控制驱动单元5（RCU）驱使所述传动机构带动所述移相器，以使所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描。

可选的，所述传动机构包括移相电机和传动杆，所述移相电机与所述远程控制驱动单元5（RCU）连接，且所述远程控制驱动单元5（RCU）控制所述移相电机驱动所述传动杆，所述传动杆在所述移相电机的驱动下，带动所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动。

可选的，所述机械驱动机构4包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线3或所述柱状透镜天线阵2连接。也即当一个所述机械驱动机构与一个所述子柱状透镜天线3连接时，则至少有一个旋转电机驱使一个所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，进一步的，可根据实际情况，增加或者减少旋转电机的数量，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，又或者一个所述机械驱动机构与一个所述柱状透镜天线阵2连接，则至少有一个旋转电机驱使一个所述柱状透镜天线阵2转动，从而带动所述柱状透镜天线阵2中M个所述子柱状透镜天线3整体进行自转。

可选的，所述柱状透镜天线阵2的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状，且所述柱状透镜天线阵2之间有间隙，能够有效减少天线的风阻，可选的，所述类圆柱形状柱状可以为带有弧面的棱柱，较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括M个所述子柱状透镜天线3以及圆柱形状或类圆柱形状柱状的壳体，将M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在壳体内，并且相邻的所述柱状透镜天线之间设置有间隙，从而利用圆柱形状或类圆柱形状柱状的结构以及所述柱状透镜天线阵2之间形成有间隙，有效减少天线的风阻，降低天线受风力的影响，延长设备使用寿命。

较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括多个所述柱状窄波束透镜天线阵和1个所述宽波束天线阵1，也即选取1个所述柱状透镜天线阵2作为广播波束，其余N-1个所述柱状透镜天线阵2为所述柱状窄波束透镜天线阵，又或者，N个所述柱状透镜天线阵2均为所述柱状窄波束透镜天线阵2，同时还外置有1个所述宽波束天线阵1作为广播波束，以使1个所述宽波束天线阵1和多个所述柱状窄波束透镜天线阵组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，可选的，所述柱状窄波束透镜天线阵的数量为3个，进一步的，作为所述柱状窄波束透镜天线阵的所述柱状透镜天线阵2中设置有M个所述子柱状透镜天线3，且每个所述柱状透镜天线阵2中中仅有一个所述机械驱动机构4，也即P=1，可选的，M=4，具体的，通过一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，从而优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构。

可选的，当K=0时，也即所述子柱状透镜天线3上没有所述移相器，进一步结合实际波束扫描的需求，优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的制造成本。

可选的，当1<K<M时，也即仅有部分所述子柱状透镜天线3上设置有所述移相器，余下部分所述子柱状透镜天线3上无所述移相器，使得设置有所述移相器的所述子柱状透镜天线3能够调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，且一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，使得M个所述子柱状透镜天线3同步调整水平面的波束指向，从而结合实际的扫描与覆盖需求，充分优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面与垂直面的波束扫描，有效优化网络。

可选的，当K=M时，也即M个所述子柱状透镜天线3上均设置有所述移相器，所述移相器能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，以使大规模MIMO透镜天线系统能够覆盖垂直面的波束扫描，有效优化网络，可选的，各个所述子柱状透镜天线3可独立调整垂直面的波束指向，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业，且一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，使得M个所述子柱状透镜天线3同步调整水平面的波束指向，从而充分优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，以使超大大规模MIMO多波束透镜天线系统能够覆盖水平面与垂直面的波束扫描，有效优化网络。

可选的，当K＞M时，也即在所述柱状透镜天线阵2中若干个所述子柱状透镜天线3具有大于1个移相器，以使所述子柱状透镜天线3具有振子复用，天线使用合路器分频复用后对应多个移相器，可选的，可通过所述子柱状透镜天线3设置有多个移相器，能够有效减小所述子柱状透镜天线3的体积，实现多频化，并且所述柱状透镜天线阵2中的M个所述子柱状透镜天线3能够同时自转，从而充分优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面与垂直面的波束扫描，有效优化网络。

实施例二：

参阅图3、图4和图6，本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括：N个柱状透镜天线阵2；所述柱状透镜天线阵2包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线3、P个机械驱动机构4和K个移相器，可选的，Q≥0，N≥1，M≥1，P≥1，K≥0，且Q、N、M、P和K均为自然数。可选的，所述机械驱动机构4装配在所述柱状透镜天线阵2中，且所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线3上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，可选的，所述移相器为模拟移相器或数字移相器，进一步的，亦可以所述子柱状透镜天线3通过有源射频单元赋值相位与振幅实现垂直面快速扫描，较佳的，通过N个柱状透镜天线阵2组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵2中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

可选的，所述子柱状透镜天线3，所述子柱状透镜天线3包括透镜和天线阵列，其中所述透镜装配在所述天线阵列上，且M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列，形成柱状透镜天线阵2；可选的，所述柱状透镜天线阵2包括M个天线阵列和一个透镜，所述天线阵列沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在所述透镜的一侧，从而形成M个所述子柱状透镜天线3，又或者有多个透镜，其中透镜的数量少于天线阵列的数量，也即存在多个所述天线阵列共用一个透镜，并且多个透镜均沿所述透镜的中心轴线方向排列；较佳的，所述透镜呈柱状设置；

可选的，还包括传动机构和远程控制驱动单元5，所述远程控制驱动单元5通过所述传动机构与所述移相器连接。较佳的，通过所述远程控制驱动单元5（RCU）驱使所述传动机构带动所述移相器，以使所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描。

可选的，所述传动机构包括移相电机和传动杆，所述移相电机与所述远程控制驱动单元5（RCU）连接，且所述远程控制驱动单元5（RCU）控制所述移相电机驱动所述传动杆，所述传动杆在所述移相电机的驱动下，带动所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动。

可选的，所述机械驱动机构4包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线3或所述柱状透镜天线阵2连接。也即当一个所述机械驱动机构与一个所述子柱状透镜天线3连接时，则至少有一个旋转电机驱使一个所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，进一步的，可根据实际情况，增加或者减少旋转电机的数量，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，又或者一个所述机械驱动机构与一个所述柱状透镜天线阵2连接，则则至少有一个旋转电机驱使一个所述柱状透镜天线阵2转动，从而带动所述柱状透镜天线阵2中M个所述子柱状透镜天线3整体进行自转。

可选的，所述柱状透镜天线阵2的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状，且所述柱状透镜天线阵2之间有间隙，能够有效减少天线的风阻，可选的，所述类圆柱形状柱状可以为带有弧面的棱柱，较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括M个所述子柱状透镜天线3以及圆柱形状或类圆柱形状柱状的壳体，将M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在壳体内，并且相邻的所述柱状透镜天线之间设置有间隙，从而利用圆柱形状或类圆柱形状柱状的结构以及所述柱状透镜天线阵2之间形成有间隙，有效减少天线的风阻，降低天线受风力的影响，延长设备使用寿命。

较佳的，N个所述柱状透镜天线阵均为所述柱状窄波束透镜天线阵，进一步的，所述柱状透镜天线阵2中设置有M个所述子柱状透镜天线3；其中，N=4且M=4。

可选的，当P=1时，也即每个所述柱状透镜天线阵2中仅有一个所述机械驱动机构4，也即通过一个所述机械驱动机构4同时驱使所述柱状透镜天线阵2中的M个所述子柱状窄波束透镜天线3一起自转，从而优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面的波束扫描。

可选的，当1<P<M时，也即在N列所述柱状透镜天线阵2中，部分所述子柱状透镜天线3连接有所述机械驱动机构4，连接有所述机械驱动机构4的所述子柱状透镜天线3能够在所述机械驱动机构4能够驱动下，进行自转，或者多个所述子柱状透镜天线3共用一个所述机械驱动机构4，由一个所述机械驱动机构4同时驱动多个所述子柱状透镜天线3进行自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，且优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构。

可选的，当P=M时，也即每一所述子柱状透镜天线3均对应连接有一个所述机械驱动机构4，且每个所述子柱状透镜天线3均在一个所述机械驱动机构4驱动下进行自转，使得每个所述子柱状透镜天线3均能调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，可选的，各个所述子柱状透镜天线3可独立进行水平面的波束指向的调整，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业。

可选的，当P≥M时，也即每一列所述子柱状透镜天线3至少有一个所述机械驱动机构4，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

可选的，当K=0时，也即所述子柱状透镜天线3上没有所述移相器，进一步结合实际波束扫描的需求，优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的制造成本。

可选的，当1<K<M时，也即部分所述子柱状透镜天线3上设置有所述移相器，部分所述子柱状透镜天线3上无所述移相器，使得设置有所述移相器的所述子柱状透镜天线3能够调整垂直面的波束指向，优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，进而实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的垂直面扫描，能够有效优化网络。

可选的，当K=M时，也即M个所述子柱状透镜天线3上均设置有所述移相器，所述移相器能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，实现所述子柱状透镜天线3能够调整垂直面的波束指向，以使大规模MIMO透镜天线系统能够有效覆盖垂直面的波束扫描，能够有效优化网络，可选的，各个所述子柱状透镜天线3可独立调整垂直面的波束指向，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业。

可选的，当K＞M时，也即在所述柱状透镜天线阵2中若干个所述子柱状透镜天线3具有大于1个移相器，以使所述子柱状透镜天线3具有振子复用，天线使用合路器分频复用后对应多个移相器，可选的，可通过所述子柱状透镜天线3设置有多个移相器，能够有效减小所述子柱状透镜天线3的体积，实现多频化。

实施例三：

参阅图1、图2、图3、图4和图7，本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括：N个柱状透镜天线阵2；所述柱状透镜天线阵2包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线3、P个机械驱动机构4和K个移相器，可选的，Q≥0，N≥1，M≥1，P≥1，K≥0，且Q、N、M、P和K均为自然数。可选的，所述机械驱动机构4装配在所述柱状透镜天线阵2中，且所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线3上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，可选的，所述移相器为模拟移相器或数字移相器，进一步的，亦可以所述子柱状透镜天线3通过有源射频单元赋值相位与振幅实现垂直面快速扫描，较佳的，通过N个柱状透镜天线阵2组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵2中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

可选的，所述子柱状透镜天线3，所述子柱状透镜天线3包括透镜和天线阵列，其中所述透镜装配在所述天线阵列上，且M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列，形成柱状透镜天线阵2；可选的，所述柱状透镜天线阵2包括M个天线阵列和一个透镜，所述天线阵列沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在所述透镜的一侧，从而形成M个所述子柱状透镜天线3，又或者有多个透镜，其中透镜的数量少于天线阵列的数量，也即存在多个所述天线阵列共用一个透镜，并且多个透镜均沿所述透镜的中心轴线方向排列；较佳的，所述透镜呈柱状设置；

可选的，还包括传动机构和远程控制驱动单元5，所述远程控制驱动单元5通过所述传动机构与所述移相器连接。较佳的，通过所述远程控制驱动单元5（RCU）驱使所述传动机构带动所述移相器，以使所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描。

可选的，所述传动机构包括移相电机和传动杆，所述移相电机与所述远程控制驱动单元5（RCU）连接，且所述远程控制驱动单元5（RCU）控制所述移相电机驱动所述传动杆，所述传动杆在所述移相电机的驱动下，带动所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动。

可选的，所述机械驱动机构4包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线3或所述柱状透镜天线阵2连接。也即当一个所述机械驱动机构与一个所述子柱状透镜天线3连接时，则至少有一个旋转电机驱使一个所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，进一步的，可根据实际情况，增加或者减少旋转电机的数量，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，又或者一个所述机械驱动机构与一个所述柱状透镜天线阵2连接，则则至少有一个旋转电机驱使一个所述柱状透镜天线阵2转动，从而带动所述柱状透镜天线阵2中M个所述子柱状透镜天线3整体进行自转。

可选的，所述柱状透镜天线阵2的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状，且所述柱状透镜天线阵2之间有间隙，能够有效减少天线的风阻，可选的，所述类圆柱形状柱状可以为带有弧面的棱柱，较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括M个所述子柱状透镜天线3以及圆柱形状或类圆柱形状柱状的壳体，将M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在壳体内，并且相邻的所述柱状透镜天线之间设置有间隙，从而利用圆柱形状或类圆柱形状柱状的结构以及所述柱状透镜天线阵2之间形成有间隙，有效减少天线的风阻，降低天线受风力的影响，延长设备使用寿命。

较佳的，K=M，也即M个所述子柱状透镜天线3上均设置有所述移相器，由一个所述远程控制驱动单元5（RCU）通过所述传动机构同时驱使K个所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，实现所述柱状透镜天线阵2中的M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，有效优化网络。

可选的，所述柱状透镜天线阵2包括多个所述柱状窄波束透镜天线阵和Q个所述宽波束天线阵1，也即选取1个所述柱状透镜天线阵2作为广播波束，其余N-Q个所述柱状透镜天线阵2为所述柱状窄波束透镜天线阵，其中N＞Q，可选的，N个所述柱状透镜天线阵2均为所述柱状窄波束透镜天线阵2，同时还外置有Q个所述宽波束天线阵1作为广播波束，其中Q优选0或1，N优选4，M优选4。

可选的，当P=1时，也即每个所述柱状透镜天线阵2中仅有一个所述机械驱动机构4，具体的，通过一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，调整水平面的波束指向，且M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，从而充分优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，有效优化网络。

可选的，当1<P<M时，也即在每个所述柱状透镜天线阵2中，部分所述子柱状透镜天线3连接有所述机械驱动机构4，连接有所述机械驱动机构4的所述子柱状透镜天线3能够在所述机械驱动机构4能够驱动下，进行自转，或者多个所述子柱状透镜天线3共用一个所述机械驱动机构4，由一个所述机械驱动机构4同时驱动多个所述子柱状透镜天线3进行自转，调整水平面的波束指向，且M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，从而结合实际波束扫描的需求，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

可选的，当P=M时，也即每一所述子柱状透镜天线3均对应连接有一个所述机械驱动机构4，且每个所述子柱状透镜天线3均在独立的所述机械驱动机构4驱动下，进行独立自转，实现每个所述子柱状透镜天线3独立调整水平面的波束指向，且M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，并且各个所述子柱状透镜天线3均独立进行水平面的波束扫描，能够有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业。

可选的，当P≥M时，也即每一列所述柱状透镜天线阵2至少有一个所述机械驱动机构4，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，且M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，从而有效结合实际波束扫描的需求，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

实施例四：

参阅图1、图2、图3、图4和图8，本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括：N个柱状透镜天线阵2；所述柱状透镜天线阵2包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线3、P个机械驱动机构4和K个移相器，可选的，Q≥0，N≥1，M≥1，P≥1，K≥0，且Q、N、M、P和K均为自然数。可选的，所述机械驱动机构4装配在所述柱状透镜天线阵2中，且所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线3上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，可选的，所述移相器为模拟移相器或数字移相器，进一步的，亦可以所述子柱状透镜天线3通过有源射频单元赋值相位与振幅实现垂直面快速扫描，较佳的，通过N个柱状透镜天线阵2组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵2中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

可选的，所述子柱状透镜天线3，所述子柱状透镜天线3包括透镜和天线阵列，其中所述透镜装配在所述天线阵列上，且M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列，形成柱状透镜天线阵2；可选的，所述柱状透镜天线阵2包括M个天线阵列和一个透镜，所述天线阵列沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在所述透镜的一侧，从而形成M个所述子柱状透镜天线3，又或者有多个透镜，其中透镜的数量少于天线阵列的数量，也即存在多个所述天线阵列共用一个透镜，并且多个透镜均沿所述透镜的中心轴线方向排列；较佳的，所述透镜呈柱状设置；

可选的，还包括传动机构和远程控制驱动单元5，所述远程控制驱动单元5通过所述传动机构与所述移相器连接。较佳的，通过所述远程控制驱动单元5（RCU）驱使所述传动机构带动所述移相器，以使所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描。

可选的，所述传动机构包括移相电机和传动杆，所述移相电机与所述远程控制驱动单元5（RCU）连接，且所述远程控制驱动单元5（RCU）控制所述移相电机驱动所述传动杆，所述传动杆在所述移相电机的驱动下，带动所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动。

可选的，所述机械驱动机构4包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线3或所述柱状透镜天线阵2连接。也即当一个所述机械驱动机构与一个所述子柱状透镜天线3连接时，则至少有一个旋转电机驱使一个所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，进一步的，可根据实际情况，增加或者减少旋转电机的数量，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，又或者一个所述机械驱动机构与一个所述柱状透镜天线阵2连接，则则至少有一个旋转电机驱使一个所述柱状透镜天线阵2转动，从而带动所述柱状透镜天线阵2中的M个所述子柱状透镜天线3整体进行自转。

可选的，所述柱状透镜天线阵2的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状，且所述柱状透镜天线阵2之间有间隙，能够有效减少天线的风阻，可选的，所述类圆柱形状柱状可以为带有弧面的棱柱，较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括M个所述子柱状透镜天线3以及圆柱形状或类圆柱形状柱状的壳体，将M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在壳体内，并且相邻的所述柱状透镜天线之间设置有间隙，从而利用圆柱形状或类圆柱形状柱状的结构以及所述柱状透镜天线阵2之间形成有间隙，有效减少天线的风阻，降低天线受风力的影响，延长设备使用寿命。

较佳的，K=M，也即M个所述子柱状透镜天线3上均设置有所述移相器，且每一个所述移相器对应有一个所述远程控制驱动单元5（RCU），每一个所述远程控制驱动单元5（RCU）通过一个所述传动机构驱使一个所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，实现每个所述子柱状透镜天线3独立进行垂直面的波束扫描，充分满足大规模MIMO透镜天线系统在垂直面的波束扫描与覆盖，并且各个所述子柱状透镜天线3均独立调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业。

可选的，所述柱状透镜天线阵2包括多个所述柱状窄波束透镜天线阵和Q个所述宽波束天线阵1，也即选取1个所述柱状透镜天线阵2作为广播波束，其余N-Q个所述柱状透镜天线阵2为所述柱状窄波束透镜天线阵，其中N＞Q，可选的，N个所述柱状透镜天线阵2均为所述柱状窄波束透镜天线阵2，同时还外置有Q个所述宽波束天线阵1作为广播波束，其中Q优选0或1，N优选4，M优选4。

可选的，当P=1时，也即每个所述柱状透镜天线阵2中仅有一个所述机械驱动机构4，具体的，通过一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，调整水平面的波束指向，且M个所述子柱状透镜天线3独立调整垂直面的波束指向，从而优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面与垂直面的波束扫描与覆盖，有效优化网络。

可选的，当1<P<M时，也即在每个所述柱状透镜天线阵2中，部分所述子柱状透镜天线3连接有所述机械驱动机构4，连接有所述机械驱动机构4的所述子柱状透镜天线3能够在所述机械驱动机构4能够驱动下，进行自转，或者多个所述子柱状透镜天线3共用一个所述机械驱动机构4，由一个所述机械驱动机构4同时驱动多个所述子柱状透镜天线3进行自转，调整水平面的波束指向，且每个所述子柱状透镜天线3独立调整垂直面的波束指向，从而结合实际波束扫描的需求，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时满足水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

可选的，当P=M时，也即每一所述子柱状透镜天线3均对应连接有一个所述机械驱动机构4，且每个所述子柱状透镜天线3均在独立的所述机械驱动机构4驱动下，进行独立自转，实现每个所述子柱状透镜天线3独立进行水平面与垂直面的波束指向的调整，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，并且各个所述子柱状透镜天线3均独立实现透镜天线在水平面与垂直面扫描，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业。

可选的，当P≥M时，也即每一列所述柱状透镜天线阵2至少有一个所述机械驱动机构4，以使所述子柱状透镜天线3高效且平稳地自转，提高工作效率，且每个所述子柱状透镜天线3独立调整垂直面的波束指向，从而有效结合实际波束扫描的需求，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

实施例五：

参阅图1、图2、图3、图4和图9，本发明公开了一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统包括：N个柱状透镜天线阵2；所述柱状透镜天线阵2包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线3、P个机械驱动机构4和K个移相器，可选的，Q≥0，N≥1，M≥1，P≥1，K≥0，且Q、N、M、P和K均为自然数。可选的，所述机械驱动机构4装配在所述柱状透镜天线阵2中，且所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，同时所述移相器设置在所述子柱状透镜天线3上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描，可选的，所述移相器为模拟移相器或数字移相器，进一步的，亦可以所述子柱状透镜天线3通过有源射频单元赋值相位与振幅实现垂直面快速扫描，较佳的，通过N个柱状透镜天线阵2组成超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，且所述柱状透镜天线阵2中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3自转，调整水平面的波束指向，同时所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，从而减少天线阵中的天线数量，降低超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的建造成本，且节约大量的计算资源与能耗，以使所述超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在5.5G，特别是未来的6G高频通信中，例如在6G的C，X波段（4-12GHz）时具有损耗小，增益高，体积小，技术上容易加工实现，成本低廉等特点。

可选的，所述子柱状透镜天线3，所述子柱状透镜天线3包括透镜和天线阵列，其中所述透镜装配在所述天线阵列上，且M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列，形成柱状透镜天线阵2；可选的，所述柱状透镜天线阵2包括M个天线阵列和一个透镜，所述天线阵列沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在所述透镜的一侧，从而形成M个所述子柱状透镜天线3，又或者有多个透镜，其中透镜的数量少于天线阵列的数量，也即存在多个所述天线阵列共用一个透镜，并且多个透镜均沿所述透镜的中心轴线方向排列；较佳的，所述透镜呈柱状设置；

可选的，还包括传动机构和远程控制驱动单元5，所述远程控制驱动单元5通过所述传动机构与所述移相器连接。较佳的，通过所述远程控制驱动单元5（RCU）驱使所述传动机构带动所述移相器，以使所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描。

可选的，所述柱状透镜天线阵2的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状，且所述柱状透镜天线阵2之间有间隙，能够有效减少天线的风阻，可选的，所述类圆柱形状柱状可以为带有弧面的棱柱，较佳的，所述柱状透镜天线阵2包括M个所述子柱状透镜天线3以及圆柱形状或类圆柱形状柱状的壳体，将M个所述子柱状透镜天线3沿所述透镜的中心轴线方向排列装配在壳体内，并且相邻的所述柱状透镜天线之间设置有间隙，从而利用圆柱形状或类圆柱形状柱状的结构以及所述柱状透镜天线阵2之间形成有间隙，有效减少天线的风阻，降低天线受风力的影响，延长设备使用寿命。

具体的，较平面相控阵天线在45度扫描后天线的方向图就会严重变形，增益迅速下降的问题，本实施例中的所述机械驱动机构4能够驱使所述子柱状透镜天线3进行360度自转，实现在水平面上的360度调整水平面的波束指向，有效防止波束变形。

可选的，当P=1时，也即每个所述柱状透镜天线阵2中仅有一个所述机械驱动机构4，具体的，通过一个所述机械驱动机构4同时驱使M个所述子柱状透镜天线3一起自转，从而优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面调整水平面的波束指向；进一步的，当K=M时，也即M个所述子柱状透镜天线3上均设置有所述移相器，由一个所述远程控制驱动单元5（RCU）通过所述传动机构同时驱使K个所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，实现M个所述子柱状透镜天线3同步调整垂直面的波束指向，故M个所述子柱状透镜天线3可同时自转和/或K个所述移相器同时沿所述子柱状透镜天线3上下移动，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

可选的，当1<P<M时，也即每个所述柱状透镜天线阵2中，部分所述子柱状透镜天线3连接有所述机械驱动机构4，连接有所述机械驱动机构4的所述子柱状透镜天线3能够在所述机械驱动机构4能够驱动下，进行自转，或者多个所述子柱状透镜天线3共用一个所述机械驱动机构4，由一个所述机械驱动机构4同时驱动多个所述子柱状透镜天线3进行自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描，且能够结合实际波束扫描的需求，实现超大大规模MIMO多波束透镜天线系统在水平面的波束扫描的同时，优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，满足波束的扫描需求；进一步的，当1<K<M时，也即部分所述子柱状透镜天线3上设置有所述移相器，部分所述子柱状透镜天线3上无需设置所述移相器，进一步结合实际波束扫描的需求，优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构，使得超大大规模MIMO多波束透镜天线系统能够同时覆盖水平面与垂直面的波束扫描，且有效优化超大大规模MIMO多波束透镜天线系统的结构及网络。

可选的，当P=M时，也即M个所述子柱状透镜天线3均对应连接有一个所述机械驱动机构4，且每个所述子柱状透镜天线3均在独立的所述机械驱动机构4驱动下，进行独立自转，实现每个所述子柱状透镜天线3独立调整水平面的波束指向，进一步的，当K=M时，每个所述移相器对应有一个所述远程控制驱动单元5（RCU），且每个所述远程控制驱动单元5（RCU）通过一个所述传动机构驱使一个所述移相器沿所述子柱状透镜天线3上下移动，实现每个所述子柱状透镜天线3独立调整垂直面的波束指向，使得大规模MIMO透镜天线系统中每个所述子柱状透镜天线3能够独立调整水平面与垂直面的波束指向，实现透镜天线在水平面与垂直面扫描与覆盖，有效降低局部零件设备出现事故时对系统正常运作的影响，保证系统的正常作业，并且能够结合各种情况对任意一个所述子柱状透镜天线3进行调整，以适用于各种应用场景。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于，包括：

N个柱状透镜天线阵(2)；

所述柱状透镜天线阵(2)包括M个沿柱状透镜中心轴线方向排列的子柱状透镜天线(3)、P个机械驱动机构(4)和K个移相器；

所述机械驱动机构(4)装配在所述柱状透镜天线阵(2)中，且能够驱使所述子柱状透镜天线(3)自转，调整水平面的波束指向，实现透镜天线水平面波束扫描；

所述移相器设置在所述子柱状透镜天线(3)上，且所述移相器的滑动部件能够沿所述子柱状透镜天线(3)上下移动，调整垂直面的波束指向，实现透镜天线垂直面扫描；

其中N≥1，M≥1，P≥0，K≥0，且N、M、P和K均为自然数。

2.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：所述柱状透镜天线阵（2）的形状为圆柱形状或类圆柱形状柱状。

3.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当P=1时，每个所述柱状透镜天线阵(2)中具有1个所述机械驱动机构(4)驱动所述子柱状透镜天线(3)整体转动。

4.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当1<P<M时，1个所述机械驱动机构(4)驱动若干个所述子柱状透镜天线(3)自转。

5.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当P=M时，每个所述子柱状透镜天线(3)具有1个所述机械驱动机构(4)，且每个所述子柱状透镜天线(3)由1个所述机械驱动机构(4)驱动自转。

6.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当P≥M时，每个所述子柱状透镜天线(3)具有至少1个所述机械驱动机构(4)，且每个所述子柱状透镜天线(3)由至少1个所述机械驱动机构(4)驱动自转。

7.根据权利要求1-6任一项所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：所述机械驱动机构(4)包括至少一个旋转电机，所述旋转电机的输出轴与所述子柱状透镜天线(3)或所述柱状透镜天线阵（2）连接。

8.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当1<K<M时，仅有部分所述子柱状透镜天线(3)具有所述移相器。

9.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当K=M时，每个所述子柱状透镜天线(3)具有1个所述移相器。

10.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：当K＞M时，在所述柱状透镜天线阵(2)中若干个所述子柱状透镜天线(3)具有大于1个移相器，以使所述子柱状透镜天线(3)具有振子复用，天线使用合路器分频复用后对应多个移相器。

11.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：还包括传动机构和远程控制驱动单元(5)，所述远程控制驱动单元(5)通过所述传动机构与所述移相器连接。

12.据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：所述移相器为模拟移相器或数字移相器。

13.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：所述柱状透镜天线阵(2)包括宽波束天线阵（1）和柱状窄波束透镜天线阵，所述宽波束天线阵（1）作为广播波束。

14.根据权利要求1所述的超大大规模MIMO多波束透镜天线系统，其特征在于：还包括Q个宽波束天线阵（1），所述宽波束天线阵（1）作为广播波束，Q≥0,且为自然数。