戍天九思：粤海信发布毫米波龙勃透镜天线：中国打通6G商...

lameihua

　　2023年12月，央视财经报道了粤海信历时10年研发5G厘米波龙勃透镜天线、率先应用于黑龙江牡佳高铁线路节约成本9200万元的新闻。近日，粤海信又传来重大好消息，正式发布毫米波龙勃透镜天线——“WaveLens Pro系列智能龙勃透镜天线系统，将毫米波基站信号覆盖半径从传统板状天线的200米提高到2公里。

　　笔者认为，如果我们从中美科技战、6G商用落地、智能普惠的角度，更能看清粤海信龙勃透镜天线的真正价值。

　　基站信号覆盖半径小是6G落地的最大痛点

　　移动通信从1G到6G，通信频率越来越高，波长越来越短，信号穿透力越来越弱、传播损耗越来越大，既带来了通信容量越来越大的优势，也带来了通信基站覆盖半径越来越小的难题。因此，通信基站建设就会变得越来越密集。全球传统通信基站信号覆盖情况大体如下：

　　1G通信时代：基站信号覆盖半径几十公里。

　　2G通信时代：基站信号覆盖半径5—10公里。

　　3G通信时代：基站信号覆盖半径2—5公里。

　　4G通信时代：基站信号覆盖半径1—3公里。

　　5G通信时代：厘米波基站信号覆盖半径600米。毫米波基站信号覆盖半径100—300米。

　　6G通信时代：基站信号覆盖半径小于200米。

　　目前，美国的5G采用毫米波通信，其基站天线主要还是传统的板状天线，基站信号覆盖半径为100—300米。

　　中国的5G采用的是华为厘米波技术，基站信号覆盖半径为600米。

　　因此，同等信号覆盖面积，美国的5G毫米波比中国5G厘米波部署所需基站更多、成本更高、难度更大。

　　刚刚在哈尔滨举办的第九届亚洲冬季运动会，中国联通试用的毫米波基站密集区覆盖半径约200米，通过与其他频段协同组网整体网络覆盖半径约1公里。

　　▲亚冬会上中国联通试用的毫米波基站板状天线，密集区覆盖半径约200米

　　如果按5G基站信号覆盖半径600米、6G基站信号覆盖半径200米计算，未来中国6G基站总数将是现在的5G基站总数的9倍之多。如果继续按这种传统基站天线技术路线走下去，基站信号覆盖问题将是6G落地的最大痛点和障碍。因此，另辟蹊径将是中国加速6G技术落地的必然选择。

　　回顾当年从2G 到 3G通信过渡的历史，华为2008年之所以能从一家普通的通信公司蜕变成享誉全球的跨国公司，靠的就是俄罗斯数学天才用数学算法（SingleRAN）解决了基站多载波干扰问题，让华为能用一个天线同时处理 2G 和3G信号 ，而且基站的体积和重量比原来的减小一半，成本降低30%。这种小巧的基站无需专用发射塔，可直接安装在楼房顶上，深受欧洲人的喜欢，从而让华为一举打败爱立信，成为全球通信界的龙头老大。

　　龙勃透镜天线打通6G落地最后2公里

　　龙勃透镜，最早由美国数学家鲁道夫·卡尔·卢纳伯格于1944年提出。其构造类似于一个洋葱，是一种折射率不均匀且介质折射率分布具有球对称性的介质透镜。

　　龙勃透镜天线具有高增益、窄波束、多波束能力、波束赋形和扫描、传播距离远等特点，既能将无线电信号折射并放大，也能将信号集中在特定方向并实现波束扫描。因此，可广泛用于通信、雷达、航空航天、军事、物联网、无线电力传输和射电天文等领域，非常适合5G、6G和卫星通信大带宽的需求。

　　▲歼-35飞机上可伸缩的龙勃透镜天线

　　但是，由于材料和工艺难以实现，近百年来一直属于“理论存在”的技术。广东佛山粤海信这家专精特小巨人企业历时10年，激活了这百年理论，真正让这项“黑科技”走向了现实。目前，粤海信已拥有国内专利220项、国际专利35项，成为国内研发和生产龙勃透镜天线的龙头企业。

　　2023年12月，粤海信创始人李静在发布新产品时说：“粤海信的核心技术是电磁材料技术，我们是率先掌握了实现电磁功能超材料的能力，才获得了龙勃透镜规模化商用的核心技术。”粤海信当时1G—18G频段龙勃透镜已经实现量产，18G—40G频段的龙勃透镜正在研发中。

　　2021年底通车的黑龙江牡佳高铁，是国内首条使用粤海信龙勃透镜天线全程覆盖的5G高铁线路。信号稳定的同时减少了195个基站，预计未来10年可节约各项成本9200万元。

　　粤海信实验室带头人芦永超说：我们现在已经做成的电磁超材料有五六十种，经历了至少上万次的仿真试验。过去龙勃透镜主要依靠3D打印技术制作，透波率只有50%，覆盖距离小。而用超材料制成的龙勃透镜，透波率能达到95%，覆盖更远的距离。

　　粤海信总工程师郑洪振说：以高铁场景为例，传统的5G板状天线只能覆盖600米，而且信号是不均匀的，容易掉线；用厘米波龙勃透镜天线覆盖1200米，信号还是比较稳定的。

　　粤海信新研发的毫米波龙勃透镜天线——WaveLens Pro，技术上又实现了四大突破：

　　一是将毫米波能量精准聚焦为窄波束，使其覆盖半径拓展至2公里，传输距离较传统毫米波天线提升10倍。

　　二是结合有源模块算法，实时、精准识别各类遮挡物，智能切换至最优波束路径，有效降低信号传输损耗，提高抗干扰能力。

　　三是具备出色的多频段兼容性，不仅支持当下常用的24GHz、39GHz频段，还能前瞻性地适配未来6G频段，未来4G、5G和6G天线可通过新型龙勃透镜融为一体，更好地满足全球不同地区和不同标准的多样化需求。

　　四是采用电磁超材料技术，成功将龙勃透镜天线生产成本大幅降低，接近传统板状天线的成本。这是美国难以企及的。

　　▲该专利让龙勃透镜天线成本大幅降低、快速商用

　　目前，粤海信毫米波龙勃透镜天线产品计划今年6月份量产。其厘米波龙勃透镜天线正在加速推广，已累计生产龙勃透镜天线超过4万面。

　　中国龙勃天线商用领先美国：开启6G万物智联时代

　　美国研究龙勃透镜技术最早始上个世纪60年代。当时，美国研发宙斯盾系统遇到瓶颈，尝试引入龙勃透镜技术，搞了一个“提丰”舰空导弹计划，其SPG-59雷达就是基于龙勃透镜原理。但是，由于当时材料和工艺的限制，雷达没有达到理想效果，最终无果而终。美国人60年前干不成的，中国人可能干成。

　　▲SPG-59结构及实物

　　2015年，美国运营商AT&T在芝加哥的一次音乐节上，试用了一种名为“大眼球”龙勃透镜天线。据说该天线效果显著，可以提供比传统单波天线多10倍的容量。

　　虽然美国研发龙勃透镜天线起步早，但是，商业化应用明显落后于中国。这既有美国5G技术落后、需求动力不足的问题，也有技术和产业成熟度问题、专利技术的限制，以及材料和工艺瓶颈。

　　▲粤海信官网展示的5G龙勃透镜天线产品（工作频率4.2-4.9GHz，增益20dBi）

　　当前，正处在DeepSeek大爆发、智能普惠的大时代。中国的5G基站超过450万个，美国仅15万个。中国龙勃透镜天线商用快速发展，既有强大的5G基站需求推动，也有龙勃透镜技术与超材料技术、AI技术的深度融合加持。这种深度融合不仅解决了传统通信天线的覆盖、效率和成本问题，更在军事、低空经济、自动驾驶、智慧城市等领域开辟了全新应用场景。特别是中国6G三大核心技术（通智算一体技术、通感一体技术、天地一体技术）和6G芯片都已基本解决，中国成功完胜西方6G联盟，并开始主导6G国际标准制定，现在中国6G优势进一步扩大，一个智能普惠的新时代正在加速走来！未来可期！