日前，透鏡天線獲國內(nèi)運(yùn)營商批量采購，初步計劃用于公路、鐵路沿線以及城郊地區(qū)和旅游景區(qū)的覆蓋，市場規(guī)模可能會達(dá)到2000萬面。隨著5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)進(jìn)一步提速，透鏡天線成為了MIMO天線的新對手，將會獲得越來越廣泛的應(yīng)用，并在實(shí)踐中證明自己。

MIMO天線功耗大成本高覆蓋差

MIMO天線最早由美國貝爾實(shí)驗室提出，從媒體上看幾乎可以是5G的代名詞。MIMO這個理論1995年提出，借鑒了軍用相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)，最通俗的介紹就是2根天線、4根天線無法滿足要求，那么就把天線數(shù)量堆砌倒128根、192根。這種暴力堆砌確實(shí)能夠增加容量，提升性能，但也會成本大幅提升，功耗大幅提升。

MIMO天線有個特點(diǎn)，一演示就成功，一實(shí)用就趴窩。在一個選擇的場景下MIMO技術(shù)是很容易演示成功的，但是在復(fù)雜的實(shí)際環(huán)境中所涉及的問題的難度，是兩個數(shù)量級的差別。

當(dāng)然MIMO是一個有潛力的領(lǐng)域，現(xiàn)在商用的是增益相對比較有限的MIMO，PPT上那種“號稱可以成百倍地提升系統(tǒng)容量”的MIMO天線，實(shí)用化問題仍然沒有解決。

當(dāng)下，5G面臨覆蓋、功耗、成本三大難題。在行業(yè)內(nèi)，5G基站的短板被調(diào)侃為“覆蓋、成本、功耗三個3”，也就是3倍成本，3倍功耗、1/3覆蓋。

以覆蓋來說，當(dāng)下5G(中頻)基站的覆蓋只有200至300米。

就成本來說，當(dāng)下的5G基站是4G基站的3倍。

就功耗來說，5G基站是4G基站功耗的3倍左右。功耗之所以這么大，很大程度上是因為MIMO天線暴力堆料，進(jìn)而需要配屬大量尖端射頻芯片和配套天饋系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)，導(dǎo)致功耗飆升。

中國移動董事長楊杰就在GTI國際產(chǎn)業(yè)峰會表示，“當(dāng)前5G基站價格是4G基站投資的2倍，功耗約為2.5-3倍”。

中國電信技術(shù)創(chuàng)新中心副主任楊峰義指出，5G基站典型功耗在3500瓦左右。同樣覆蓋目標(biāo)情況下，5G基站數(shù)量將達(dá)到4G的3-4倍，這樣5G移動網(wǎng)絡(luò)的整體能耗將是4G的9倍以上。即便不計算供電改造和站點(diǎn)租用成本，僅基站的電費(fèi)和采購成本就4G的9倍以上。這對于利潤下滑的運(yùn)營商而言，著實(shí)是不小的負(fù)擔(dān)。

2018年全年，三家運(yùn)營商的移動基站共耗電約270億度，總電費(fèi)約240億元，乘以9的話，就是2160億。就利潤來說，2018年中國移動為1178億，電信利潤212億元，聯(lián)通利潤102億元?？梢钥闯?，如果普及采用MIMO天線的5G基站，會導(dǎo)致全年利潤還不夠支付電費(fèi)。

正是因此，運(yùn)營商正在探索低成本、低功耗組網(wǎng)模式。但是，若不改變基站天線為電調(diào)板狀天線模式，這種做法雖然可以把功耗和成本比MIMO降下來，但比4G仍然較大提升，而5G基站數(shù)仍可能是4G基站數(shù)的4倍，性能也大幅下降。廣電就在低頻上部署這種低成本、低功耗組網(wǎng)模式，這個網(wǎng)速甚至還不如4G。這種低成本部署模式，只能說是重復(fù)部署了一張網(wǎng)速和4G相當(dāng)?shù)?G網(wǎng)絡(luò)。

透鏡天線可以大幅提升覆蓋降低功耗

龍勃透鏡原理是將入射的特定波長的電磁波匯聚，匯聚到球面上的某一個點(diǎn)。同樣的，它也可以將電磁波沿著原方向反射回去。因此，透鏡天線在覆蓋范圍上相對于MIMO天線具有先天優(yōu)勢。在J20、F22等新銳戰(zhàn)機(jī)上，都搭載了龍勃透鏡天線。2015年，美國運(yùn)營商AT&T也測試了一款名為Giant Eyeball的龍勃透鏡天線。根據(jù)媒體報道，該天線可以提供比傳統(tǒng)單波天線多10倍的容量。

按照理論模型測算，復(fù)雜過程略，講結(jié)果：

透鏡天線基站的覆蓋面積是傳統(tǒng)天線基站覆蓋面積的9倍;

覆蓋同樣面積采用傳統(tǒng)天線所需天線數(shù)量是透鏡天線的4.5倍，RRU數(shù)量也是透鏡天線的4.5倍。

由于透鏡天線具備提升覆蓋，大幅降低功耗和成本的潛力，對于當(dāng)下飽受功耗、覆蓋、成本困擾的國內(nèi)運(yùn)營商來說可謂是及時雨，因而對這項技術(shù)高度重視。

2019年清明節(jié)，運(yùn)營商在陜西黃陵的軒轅黃帝公祭典禮上對透鏡天線進(jìn)行了測試。

2019年11月13日，中國移動在甘肅蘭新高鐵隔站閉站的測試。

采用隔站閉站的方式，一方面對后期減少站址、節(jié)省鐵塔租賃費(fèi)、電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)等運(yùn)行成本提供了技術(shù)支撐;另一方面可將現(xiàn)有設(shè)備搬遷新的路段，極大的節(jié)省了新路段高鐵覆蓋的設(shè)備投資，對降低公司運(yùn)營成本具有重大意義。

2019年12月4日，中國移動在G30甘肅段高速公路隔站閉站的測試。

測試結(jié)果，公路、高鐵沿線普及透鏡天線，5G部署成本和功耗都有望大幅降低。綜合評估降低運(yùn)營成本高達(dá)75%。

正是因此，透鏡天線才能獲得運(yùn)營商的青睞，才能夠沖破非技術(shù)方面的重重阻礙和利益集團(tuán)的阻擾，獲得在市場上證明自己的機(jī)會。

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