CN114614259A - 龙伯透镜天线赋型控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种龙伯透镜天线赋型控制方法、装置、设备及存储介质，通过获取覆盖区域信息，覆盖区域信息用于指示龙伯透镜天线的目标覆盖区域与龙伯透镜天线的位置关系；根据覆盖区域信息，确定龙伯透镜天线的赋型参数，赋型参数用于控制振子单元分别向目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖目标覆盖区域的宽波束；根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形，以使宽波束在目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度，由于通过目标覆盖区域对应的赋形参数进行波束赋形，能够使天线向目标覆盖区域内的不同位置发射不同功率的波束，从而实现信号覆盖区域内的不同区域具有均匀的信号强度，避免了信号覆盖不均匀的问题。
Description
技术领域
本申请涉及移动通讯技术领域，尤其涉及一种龙伯透镜天线赋型控制方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着第五代移动通信技术(5th Generation mobile networks，5G)的发展，5G技术正在逐步实现全面的商用化，5G技术可以大幅的提高无线通信的速率和带宽，降低数据传输延迟，为企业和个人提供更快更好的移动通信服务。现有技术中，5G基站无线信号通过板状天线进行信号收发。
但是，由于5G无线信号工作频率更高，信号传播空间损耗更大，导致5G无线信号覆盖范围小，尤其在高铁、动车、高速等交通路线的线形覆盖场景，远端信号增益小，近端信号增益大，导致信号覆盖不均匀，目前通常是采用加密基站数量的方式来保证5G无线信号覆盖效果，但同时，造成了5G无线信号覆盖效率低、网络建设成本高的问题。
发明内容
本申请提供一种龙伯透镜天线赋型控制方法、装置、设备及存储介质，用以解决致信号覆盖不均匀，覆盖效率低的问题。
根据本申请实施例的第一方面，本申请提供了一种龙伯透镜天线赋型控制方法，应用于龙伯透镜天线，所述龙伯透镜天线包括多个振子单元，所述方法包括：获取覆盖区域信息，所述覆盖区域信息用于指示所述龙伯透镜天线的目标覆盖区域与所述龙伯透镜天线的位置关系；根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，其中，所述赋型参数用于控制所述振子单元分别向所述目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖所述目标覆盖区域的宽波束；根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，以使所述宽波束在所述目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数包括所述振子单元的发射功率，根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，包括：根据所述覆盖区域信息，确定距离信息，其中，所述距离信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间的发射距离；根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，其中，所述振子单元的发射功率与所述发射距离成正比。
在一种可能的实现方式中，根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：获取预设的信号强度；根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：根据所述覆盖区域信息，确定衰减信息，其中，所述衰减信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间存在的遮挡物造成的信号衰减；根据所述衰减信息，确定功率修正值；根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：根据所述距离信息和所述功率修正值，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述衰减信息包括信号衰减率；若所述信号衰减率小于或者等于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于增大所述发射功率；若所述信号衰减率大于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于减小所述发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括竖直设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜在竖直方向对应设置有多个振子单元，根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在对应位置的两个振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括水平设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜沿同一水平方向设置有多个振子单元，根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在各位置的振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数包括赋形角度信息，所述赋形角度信息用于表征所述振子单元通过龙伯透镜发射的窄波束到达所述目标覆盖区域内不同位置时所述振子单元的入射角，根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，包括：根据所述覆盖区域信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置与所述龙伯透镜天线的方位角；根据所述方位角，确定所述振子单元的赋形角度信息。
在一种可能的实现方式中，所述赋形角度信息包括水平赋形角度，和/或竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：获取预设的目标高度信息，所述目标高度信息用于表征在所述目标覆盖区域的不同位置处所需要的信号覆盖高度；根据所述目标高度信息和所述方位角，确定所述竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数还包括所述振子单元的发射相位，根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，包括：将多个所述振子单元的发射相位调整为相同相位。
根据本申请实施例的第二方面，本申请提供了一种龙伯透镜天线赋型控制装置，包括：
获取模块，用于获取覆盖区域信息，所述覆盖区域信息用于指示所述龙伯透镜天线的目标覆盖区域与所述龙伯透镜天线的位置关系；
确定模块，用于根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，其中，所述赋型参数用于控制所述振子单元分别向所述目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖所述目标覆盖区域的宽波束；
控制模块，用于根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，以使所述宽波束在所述目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数包括所述振子单元的发射功率，所述确定模块，具体用于：根据所述覆盖区域信息，确定距离信息，其中，所述距离信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间的发射距离；根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，其中，所述振子单元的发射功率与所述发射距离成正比。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块在根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：获取预设的信号强度；根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：根据所述覆盖区域信息，确定衰减信息，其中，所述衰减信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间存在的遮挡物造成的信号衰减；根据所述衰减信息，确定功率修正值；所述确定模块在根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据所述距离信息和所述功率修正值，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述衰减信息包括信号衰减率；若所述信号衰减率小于或者等于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于增大所述发射功率；若所述信号衰减率大于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于减小所述发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括竖直设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜在竖直方向对应设置有多个振子单元，所述确定模块在根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在对应位置的两个振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括水平设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜沿同一水平方向设置有多个振子单元，所述确定模块在根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在各位置的振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数包括赋形角度信息，所述赋形角度信息用于表征所述振子单元通过龙伯透镜发射的窄波束到达所述目标覆盖区域内不同位置时所述振子单元的入射角，所述确定模块在根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数时，具体用于：根据所述覆盖区域信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置与所述龙伯透镜天线的方位角；根据所述方位角，确定所述振子单元的赋形角度信息。
在一种可能的实现方式中，所述赋形角度信息包括水平赋形角度，和/或竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，所述确定模块还用于：获取预设的目标高度信息，所述目标高度信息用于表征在所述目标覆盖区域的不同位置处所需要的信号覆盖高度；根据所述目标高度信息和所述方位角，确定所述竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，所述赋型参数还包括所述振子单元的发射相位，所述确定模块在根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形时，具体用于：将多个所述振子单元的发射相位调整为相同相位。
根据本申请实施例的第三方面，本申请提供了一种电子设备，包括：存储器，处理器以及计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行如本申请实施例第一方面任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
根据本申请实施例的第四方面，本申请提供了一种龙伯透镜天线，所述龙伯透镜天线包括多个振子单元和控制器，其中，所述振子单元用于发射波束；所述控制器用于执行如本申请实施例第一方面任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
根据本申请实施例的第五方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如本申请实施例第一方面任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
本申请提供的龙伯透镜天线赋型控制方法，通过获取覆盖区域信息，所述覆盖区域信息用于指示所述龙伯透镜天线的目标覆盖区域与所述龙伯透镜天线的位置关系；根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，其中，所述赋型参数用于控制所述振子单元分别向所述目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖所述目标覆盖区域的宽波束；根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，以使所述宽波束在所述目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度，由于通过目标覆盖区域对应的赋形参数进行波束赋形，能够使天线向目标覆盖区域内的不同位置发射不同功率的波束，从而实现信号覆盖区域内的不同区域具有均匀的信号强度，避免了信号覆盖不均匀的问题，提高了信号覆盖效率，进而可以降低基站数量，降低网络建设的综合成本。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法的一种应用场景图；
图2为本申请实施例提供的一种龙伯透镜天线的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种龙伯透镜天线赋型控制方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种振子单元向目标覆盖区域发射窄波束的示意图；
图5为本申请另一个实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种确定覆盖区域信息过程的示意图
图7为本公开实施例提供的一种信号覆盖场景示意图；
图8为本公开实施例提供的另一种龙伯透镜天线的示意图；
图9为本申请一个实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制装置的结构示意图；
图10为本申请一个实施例提供的电子设备的示意图。
通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
下面对本申请实施例的应用场景进行解释：
图1为本申请实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法的一种应用场景图，如图1所示，本申请实施例提供的龙伯透镜天线作为基站天线安装在5G基站上，5G基站设置在高铁轨道附近，用于为高铁提供5G无线信号覆盖。
现有技术中，板状天线是通信网络中常见的天线形态，采用多个天线阵子，对信号进行放大。板状天线水平方向的方向图呈扇形对称结构，±60度水平角度内，增益较大；在±60度方向外，天线增益降低10dB，增益较低，以线形覆盖场景为例，8TR天线业务波束的最大增益在正前方0度方向，达到21dBi；但随着波束偏移，增益快速降低，在覆盖边缘位置增益降为16-18dBi，传统板状天线的上述缺陷，导致了扇形覆盖区域的边缘位置处5G信号质量的劣化。
同时，由于板状天线水平波束宽度为65度，在65度到90度区域无覆盖，存在信号盲点现象。5G网络频率在Sub6GHz频段，以3.5GHz、2.6GHz频段为主，无线信号覆盖能力比现有2/3/4G采用的1.8GHz、2.1GHz频段大幅缩小。5G网络的高频特性导致信号路径损耗严重，板状天线的单个天线覆盖范围小，按5G用户上行速率200Mbps(理论值)设计，3.5GHz频段下5G基站覆盖半径仅为250米，基站密度要在现有个数上增加3～4倍才能满足连续覆盖要求。以高铁覆盖场景为例，由于高速运动和车厢穿透损耗大，500米站距条件下，3.5GHz频段5G网络用户速率只能达到上行1～2Mbps、下行50Mbps，会严重影响用户使用5G网络的使用体验，而进一步的加密5G基站，造成基站建设成本大幅攀升，给运营商带来巨大经济压力。
图2为本申请实施例提供的一种龙伯透镜天线的结构示意图，本实施例提供的龙伯透镜天线包括：
龙伯透镜，龙伯透镜为介电常数由里向外从2到1渐变的介质球、柱或其它几何形状，龙伯透镜包括接收端和发射端。多个振子单元设置在龙伯透镜的接收端一侧，通过分配器向振子单元馈入功率不同的基站信源，使振子单元经龙伯透镜向目标覆盖区域发射功率不同的窄波束，形成覆盖目标覆盖区域的宽波束。示例性地，振子单元自龙伯透镜的接收端发射信号，经过龙伯透镜内部的折射后，汇聚形成窄波束，并从龙伯透镜的发射端发出，需要指出的是，窄带波束具有对应的辐射角，该辐射角的大小与龙伯透镜的半径和振子单元的长度相关，振子单元的长度越大、龙伯透镜的半径越小，对应形成的窄波束的辐射角越大，即该窄波束的波束宽度越大。
图3为本申请实施例提供的一种龙伯透镜天线赋型控制方法的流程图，可以应用于如图2所示的龙伯透镜天线，如图3所示，本实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法包括以下几个步骤：
步骤S101，获取覆盖区域信息，覆盖区域信息用于指示龙伯透镜天线的目标覆盖区域与龙伯透镜天线的位置关系。
示例性地，由多个窄波束形成的宽波束向目标区域发射后，形成一个对应的信号覆盖区域，即为目标覆盖区域，该目标覆盖区域可以是根据需要进行设置的，例如，当需要对列车经过的铁路进行信号覆盖时，则目标覆盖区域为铁路经过的带状区域。
进一步地，覆盖区域信息是用于指示龙伯透镜天线的目标覆盖区域与龙伯透镜天线之间的位置关系的参数信息，具体地，覆盖区域信息例如为，目标覆盖区域的位置坐标、目标覆盖区域与龙伯透镜天线的距离、方位等。覆盖区域信息可以是预设在龙伯透镜天线的控制器内的配置信息；也可以是用户通过与龙伯透镜天线通信连接的终端设备配置进龙伯透镜天线的控制器内的配置信息，或者是与龙伯透镜天线通信连接的服务器下发至龙伯透镜天线的控制器内的配置信息；还可以是龙伯透镜天线通过采集环境信息，并进行处理后确定的，此处不对此进行具体限定。
步骤S102，根据覆盖区域信息，确定龙伯透镜天线的赋型参数，其中，赋型参数用于控制振子单元分别向目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖目标覆盖区域的宽波束。
图4为本申请实施例提供的一种振子单元向目标覆盖区域发射窄波束的示意图，示例性地，覆盖区域信息指示的目标覆盖区域包括多个位置区域，如图4所示，包括位置区域a、位置区域b、位置区域c，根据覆盖区域信息表征的位置区域a、位置区域b、位置区域c与龙伯透镜天线之间的位置关系，可以确定龙伯透镜天线的赋型参数，例如不同振子单元的发射功率和入射角度。通过该赋形参数对龙伯透镜天线进行赋形后，可以使振子单元A以第一功率发射的窄波束覆盖位置区域a、振子单元B以第二功率发射的窄波束覆盖位置区域b、振子单元C以第三功率发射的窄波束覆盖位置区域c。
步骤S103，根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形，以使宽波束在目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
示例性地，根据上述赋形参数对龙伯透镜天线进行波束赋形后，各振子单元根据赋形参数进行移动，调整各振子单元的对龙伯透镜的入射角度，并以与目标覆盖区域内的不同位置对应的发射功率发射窄波束，由于各振子单元发射的窄波束向外界发出后，随着距离的增加，逐渐衰减，示例性地，距离龙伯透镜天线越近的位置，对应的发射功率越小；距离龙伯透镜天线越远的位置，对应的发射功率越大，从而调节由于信号衰减导致的目标覆盖区域内不同位置的信号覆盖强度不均匀的问题。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。
本实施例中，通过获取覆盖区域信息，覆盖区域信息用于指示龙伯透镜天线的目标覆盖区域与龙伯透镜天线的位置关系；根据覆盖区域信息，确定龙伯透镜天线的赋型参数，其中，赋型参数用于控制振子单元分别向目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖目标覆盖区域的宽波束；根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形，以使宽波束在目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度，由于通过目标覆盖区域对应的赋形参数进行波束赋形，能够使天线向目标覆盖区域内的不同位置发射不同功率的波束，从而实现信号覆盖区域内的不同区域具有均匀的信号强度，避免了信号覆盖不均匀的问题，提高了信号覆盖效率，进而可以降低基站数量，降低网络建设的综合成本。
图5为本申请另一个实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法的流程图，如图5所示，本实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法在图3所示实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法的基础上，对步骤S101和步骤S102进一步细化，则本实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法包括以下几个步骤：
步骤S201，获取环境信息，并根据环境信息确定覆盖区域信息。
示例性地，环境信息用于表征龙伯透镜天线所在位置的环境位置特征，例如，龙伯透镜天线距离地面的高度，龙伯透镜天线距离目标覆盖区域的距离，例如，龙伯透镜天线距离高铁列车的车顶、车底的距离；以及龙伯透镜天线与目标覆盖区域之间是否存在影响信号覆盖的障碍物等信息。进一步地，环境信息可以通过设置在龙伯透镜天线上的图像采集单元获得，或者通过与龙伯透镜天线通信的其他测试设备上传获得，也可以由用户直接输入，此处不进行具体限定。
进一步地，根据环境信息，可以确定龙伯透镜天线与目标覆盖区域的具***置关系。例如，在同一个虚拟坐标系中龙伯透镜天线对应的坐标和目标覆盖区域的不同位置对应的坐标。
下面以一个更加具体的实施例介绍获取覆盖区域信息的过程，图6为本申请实施例提供的一种确定覆盖区域信息过程的示意图，参考图6，在高铁信号覆盖的应用场景下，龙伯透镜天线位于铁路一侧，覆盖一段距离铁路。设龙伯透镜天线在地面的投影距离铁轨距离为D、车厢的高度为H、龙伯透镜天线挂高与车厢的高度差为HT、龙伯透镜天线的有效覆盖距离为S，A为车厢远端点，B为车厢近端点；并假定H＜HT＜＜D＜＜S。天线覆盖车厢近处的波束与天线覆盖车厢远处的波束夹角，即为天线需要覆盖的水平角度θ。龙伯透镜球心与近处车厢顶点的连线近似为θ的一边，球心与远处车厢顶点的连线近似为θ的另一边。β1和β2为龙伯透镜天线分别在车厢近端点和车厢远端点的需要覆盖的竖直角度。由于车厢起点在天线正前方，车辆行驶方向垂直于天线辐射正前方向，因此，确定水平角度θ根据式(1)确定：
进一步地，龙伯透镜天线发射的信号到达车厢的传播路径最大距离Lp1，即OA段距离，如式(2)所示：
龙伯透镜天线发射的信号到达车厢的传播路径最小距离Lp2，即OB段距离，如式(3)所示：
步骤S202，根据覆盖区域信息，确定距离信息，其中，距离信息用于表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域内多个位置之间的发射距离。
示例性地，在目标覆盖区域内，不同的位置与龙伯透镜天线的距离不同，为了使不同位置处具有相同的信号强度，需要龙伯透镜天线中的不同振子单元，根据龙伯透镜天线与目标覆盖区域的不同位置之间的发射距离，确定相应的发射功率。其中，示例性地，距离信息可以是记录在覆盖区域信息中的具体数值，也可以是根据覆盖区域信息中记录的龙伯透镜天线的坐标与目标覆盖区域的不同位置的坐标计算后得到的数值，此处不进行具体限定。
可选地，在步骤S202之前或之后，还包括：
步骤S202A，根据覆盖区域信息，确定衰减信息，其中，衰减信息用于表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域内多个位置之间存在的遮挡物造成的信号衰减。
步骤S202B，根据衰减信息，确定功率修正值。
图7为本公开实施例提供的一种信号覆盖场景示意图，龙伯透镜天线以覆盖高铁运行线路为目的，向目标覆盖区域进行信号覆盖的过程中，在龙伯透镜天线与目标覆盖区域之间，存在影响电磁波传输的金属遮挡物，该遮挡物会使振子单元发射的窄波束受阻，从而影响对应位置的信号覆盖强度。示例性地，覆盖区域信息中包括表征由于遮挡物而造成信号衰减的衰减信息，例如该遮挡物会造成-3dB的衰减，则根据预设的功率修正信息，确定对应的功率修正值，例如为4dB，即提高4dB的功率。
示例性地，衰减信息包括信号衰减率，在一种可能的实现方式中，若信号衰减率小于或者等于第一预设阈值，说明信号衰减程度不大，通过提高发射功率可以调整目标覆盖区域的对应位置的信号覆盖强度，则功率修正值为正值，即衰减信息对应的功率修正值用于增大发射功率；在另一种可能的实现方式中，若信号衰减率大于第一预设阈值，则说明障碍物对信号影响过大，仅通过提高发射功率，无法实现正常的信号覆盖，则功率修正值为负值，即通过调小或关闭该振子单元，以节约电能，该目标覆盖区域内的对应位置，通过与该龙伯透镜天线相邻的其他天线，从其他角度进行信号覆盖，以提高信号覆盖的效率。
步骤S203，获取预设的信号强度。
示例性地，预设的信号强度为在目标覆盖区域需要达到的信号强度，例如21dBi。该信号强度是根据具体需要进行预设的，不同的应用场景下，该信号强度可能不同，此处不进行赘述。
步骤S204，根据预设的信号强度、距离信息和功率修正值，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
示例性地，根据该目标覆盖区域需要达到的信号强度，以及距离信息和功率修正值，确定每个振子单元的发射功率，使各振子单元发射的窄波束发射至目标覆盖区域的对应位置时，能够使各位置处的信号覆盖强度均匀。具体地，示例性地，振子单元的发射功率与龙伯透镜天线至目标覆盖区域的不同位置的距离，成正比例关系，根据已知的信号衰减规则，确定不同距离上对应的衰减值，该衰减值、功率修正值以及信号强度的和，即为发射功率。
当然，可以理解的是，本实施例中的步骤S202A、S202B为可选步骤，当不执行步骤S202A、S202B时，步骤S204中无需考虑功率修正值对发射功率的影响，即根据预设的信号强度和距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。其实现方式和步骤S204中的实现方式类似，此处不再赘述。
图8为本公开实施例提供的另一种龙伯透镜天线的示意图，如图8所示，在一种可能的实现方式中，龙伯透镜天线包括竖直设置的两个龙伯透镜，即第一龙伯透镜和第二龙伯透镜，两个龙伯透镜在竖直方向对应设置有多个振子单元，在步骤S204中，根据预设的信号强度、距离信息和功率修正值，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率后，将该发射功率作为总发射功率，并根据预设的权重系数，确定两个龙伯透镜在对应位置的两个振子单元各自的发射功率。
在另一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括水平设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜沿同一水平方向设置有多个振子单元，示例性地，两个龙伯透镜的多个振子单元，分别沿龙伯透镜的轮廓，成扇形设置在同一水平面上，根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在各位置的振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，赋型参数包括赋形角度信息，赋形角度信息用于表征振子单元通过龙伯透镜发射的窄波束到达目标覆盖区域内不同位置时振子单元的入射角。在步骤S204之后，还包括：
步骤S205，根据覆盖区域信息，确定目标覆盖区域的不同位置与龙伯透镜天线的方位角。
步骤S206，根据方位角，确定振子单元的赋形角度信息。
示例性地，参照图6，赋形角度信息包括水平赋形角度，和/或竖直赋形角度，其中，水平赋形角度为图中的θ，竖直赋形角度为图中的β1和β2。
根据覆盖区域信息表征的龙伯透镜天线与目标覆盖区域的不同位置的相对位置关系，可以确定对应的方向角，该方向角对应振子单元通过龙伯透镜发射窄波束时的入射角度。其中，水平方向角对应水平入射角，该水平入射角即为水平赋形角度，水平赋形角度是表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域的不同位置在水平方向的夹角，通过该水平赋形角度对天线进行赋形，可以使每一振子单元向对应水平角度发射窄波束，每一窄波束对应覆盖一个目标覆盖区域中的位置，使目标覆盖区域中的每一位置均能够得到信号覆盖。竖直方向角对应竖直入射角，该竖直入射角即为竖直赋形角度，竖直赋形角度是表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域的不同位置在竖直方向的夹角。
在一种可能的实现方式中，确定竖直赋形角度，包括：
获取预设的目标高度信息，目标高度信息用于表征在目标覆盖区域的不同位置处所需要的信号覆盖高度，根据目标高度信息和方位角，确定竖直赋形角度。
具体地，在如图8所示的龙伯透镜天线中，第一龙伯透镜与第二龙伯透镜的竖直赋形角度，是根据目标高度信息确定的。示例性地，目标覆盖区域可以为一个立体的空间区域，其中，目标高度信息即为用于表征不同目标覆盖区域的不同位置处需要被信号覆盖的高度，对于不同目标覆盖区域中的不同位置，该信号覆盖高度是不同的，距离龙伯透镜天线越近，该覆盖高度越大；距离龙伯透镜天线越远，该覆盖高度越小，通过目标高度信息确定第一龙伯透镜上振子单元与对应的第二龙伯透镜上振子单元的竖直赋形角度，将向目标覆盖区域边缘的窄波束进行混叠压缩，使信号能量集中在一个较小的纵向范围内，提高信号增益，提高目标覆盖范围边缘处的信号覆盖效果。
步骤S207，将多个振子单元的发射相位调整为相同相位。
示例性地，控制振子单元的发射相位，使多个振子发射的信号的相位一致，其中，相位一致包括多个振子单元发射的电磁波信号的相位相同，或者相差整数周期倍。通过调节振子单元的发射相位，可以避免相位不同的电磁波信号之间互相干扰，影响无线信号质量。
步骤S208，根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形，以使宽波束在目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
本实施例中，步骤S208中的实现方式与本申请图3所示实施例中的步骤S103的实现方式相同，在此不再一一赘述。
图9为本申请一个实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制装置的结构示意图，应用于龙伯透镜天线，如图9所示，本实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制装置3包括：
获取模块31，用于获取覆盖区域信息，覆盖区域信息用于指示龙伯透镜天线的目标覆盖区域与龙伯透镜天线的位置关系；
确定模块32，用于根据覆盖区域信息，确定龙伯透镜天线的赋型参数，其中，赋型参数用于控制振子单元分别向目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖目标覆盖区域的宽波束；
控制模块33，用于根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形，以使宽波束在目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
在一种可能的实现方式中，赋型参数包括振子单元的发射功率，确定模块32，具体用于：根据覆盖区域信息，确定距离信息，其中，距离信息用于表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域内多个位置之间的发射距离；根据距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，其中，振子单元的发射功率与发射距离成正比。
在一种可能的实现方式中，确定模块32在根据距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：获取预设的信号强度；根据预设的信号强度以及距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，确定模块32还用于：根据覆盖区域信息，确定衰减信息，其中，衰减信息用于表征龙伯透镜天线与目标覆盖区域内多个位置之间存在的遮挡物造成的信号衰减；根据衰减信息，确定功率修正值；确定模块在根据距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据距离信息和功率修正值，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
在一种可能的实现方式中，衰减信息包括信号衰减率；若信号衰减率小于或者等于第一预设阈值，则衰减信息对应的功率修正值用于增大发射功率；若信号衰减率大于第一预设阈值，则衰减信息对应的功率修正值用于减小发射功率。
在一种可能的实现方式中，龙伯透镜天线包括竖直设置的两个龙伯透镜，两个龙伯透镜在竖直方向对应设置有多个振子单元，确定模块32在根据预设的信号强度以及距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据预设的信号强度以及距离信息，确定目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和总发射功率，确定两个龙伯透镜在对应位置的两个振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，所述龙伯透镜天线包括水平设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜沿同一水平方向设置有多个振子单元，所述确定模块32在根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率时，具体用于：根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在各位置的振子单元各自的发射功率。
在一种可能的实现方式中，赋型参数包括赋形角度信息，赋形角度信息用于表征振子单元通过龙伯透镜发射的窄波束到达目标覆盖区域内不同位置时振子单元的入射角，确定模块32在根据覆盖区域信息，确定龙伯透镜天线的赋型参数时，具体用于：根据覆盖区域信息，确定目标覆盖区域的不同位置与龙伯透镜天线的方位角；根据方位角，确定振子单元的赋形角度信息。
在一种可能的实现方式中，赋形角度信息包括水平赋形角度，和/或竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，确定模块32还用于：获取预设的目标高度信息，目标高度信息用于表征在目标覆盖区域的不同位置处所需要的信号覆盖高度；根据目标高度信息和方位角，确定竖直赋形角度。
在一种可能的实现方式中，赋型参数还包括振子单元的发射相位，确定模块32在根据赋形参数，对龙伯透镜天线进行波束赋形时，具体用于：将多个振子单元的发射相位调整为相同相位。
其中，获取模块31、确定模块32和控制模块33依次连接。本实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制装置3可以执行如图3或图5中任一所示的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图10为本申请一个实施例提供的电子设备的示意图，如图10所示，本实施例提供的电子设备包括：存储器41，处理器42以及计算机程序。
其中，计算机程序存储在存储器41中，并被配置为由处理器42执行以实现本申请图3或图5所对应的实施例中任一实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法。
其中，存储器41和处理器42通过总线43连接。
相关说明可以对应参见图3或图5所对应的实施例中的步骤所对应的相关描述和效果进行理解，此处不做过多赘述。
本申请一个实施例提供一种龙伯透镜天线，龙伯透镜天线包括多个振子单元和控制器，其中，振子单元用于发射波束；控制器用于执行如本申请图3或图5所对应的实施例中任一实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法。
本申请一个实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行以实现本申请图3或图5所对应的实施例中任一实施例提供的龙伯透镜天线赋型控制方法。
其中，计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (15)
1.一种龙伯透镜天线赋型控制方法，其特征在于，应用于龙伯透镜天线，所述龙伯透镜天线包括多个振子单元，所述方法包括：
获取覆盖区域信息，所述覆盖区域信息用于指示所述龙伯透镜天线的目标覆盖区域与所述龙伯透镜天线的位置关系；
根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，其中，所述赋型参数用于控制所述振子单元分别向所述目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖所述目标覆盖区域的宽波束；
根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，以使所述宽波束在所述目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述赋型参数包括所述振子单元的发射功率，根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，包括：
根据所述覆盖区域信息，确定距离信息，其中，所述距离信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间的发射距离；
根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，其中，所述振子单元的发射功率与所述发射距离成正比。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：
获取预设的信号强度；
根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述覆盖区域信息，确定衰减信息，其中，所述衰减信息用于表征所述龙伯透镜天线与所述目标覆盖区域内多个位置之间存在的遮挡物造成的信号衰减；
根据所述衰减信息，确定功率修正值；
根据所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：
根据所述距离信息和所述功率修正值，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述衰减信息包括信号衰减率；
若所述信号衰减率小于或者等于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于增大所述发射功率；
若所述信号衰减率大于第一预设阈值，则所述衰减信息对应的功率修正值用于减小所述发射功率。
6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述龙伯透镜天线包括竖直设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜在竖直方向对应设置有多个振子单元，根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：
根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；
根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在对应位置的两个振子单元各自的发射功率。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述龙伯透镜天线包括水平设置的两个龙伯透镜，所述两个龙伯透镜沿同一水平方向设置有多个振子单元，根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的振子单元的发射功率，包括：
根据所述预设的信号强度以及所述距离信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置对应的总发射功率；
根据预设的权重系数和所述总发射功率，确定所述两个龙伯透镜在各位置的振子单元各自的发射功率。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述赋型参数包括赋形角度信息，所述赋形角度信息用于表征所述振子单元通过龙伯透镜发射的窄波束到达所述目标覆盖区域内不同位置时所述振子单元的入射角，根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，包括：
根据所述覆盖区域信息，确定所述目标覆盖区域的不同位置与所述龙伯透镜天线的方位角；
根据所述方位角，确定所述振子单元的赋形角度信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述赋形角度信息包括水平赋形角度，和/或竖直赋形角度。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取预设的目标高度信息，所述目标高度信息用于表征在所述目标覆盖区域的不同位置处所需要的信号覆盖高度；
根据所述目标高度信息和所述方位角，确定所述竖直赋形角度。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其特征在于，所述赋型参数还包括所述振子单元的发射相位，根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，包括：
将多个所述振子单元的发射相位调整为相同相位。
12.一种龙伯透镜天线赋型控制装置，其特征在于，应用于龙伯透镜天线，所述龙伯透镜天线包括多个振子单元，所述装置包括：
获取模块，用于获取覆盖区域信息，所述覆盖区域信息用于指示所述龙伯透镜天线的目标覆盖区域与所述龙伯透镜天线的位置关系；
确定模块，用于根据所述覆盖区域信息，确定所述龙伯透镜天线的赋型参数，其中，所述赋型参数用于控制所述振子单元分别向所述目标覆盖区域的多个位置发射功率不同的窄波束，形成覆盖所述目标覆盖区域的宽波束；
控制模块，用于根据所述赋形参数，对所述龙伯透镜天线进行波束赋形，以使所述宽波束在所述目标覆盖区域的不同位置具有均匀的信号强度。
13.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，处理器以及计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求1至11中任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
14.一种龙伯透镜天线，其特征在于，所述龙伯透镜天线包括多个振子单元和控制器，其中：
所述振子单元用于发射波束；
所述控制器用于执行如权利要求1至11中任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至11任一项所述的龙伯透镜天线赋型控制方法。
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