一枚透镜“定”天地:低成本破解低空通信难题,新标准立项加速万亿产业起飞

图片来源:GLM-Image AI生成
4月15日,中国通信学会新型基站天线标准工作组在杭州正式挂牌成立,并召开第一次全体会议。该工作组在中国通信学会标准工作组指导下,由中国移动设计院牵头,联合产学研用各方力量共同组建。来自中国通信学会,中国电信、中国联通、中国移动三大运营商,华为、粤海信等通信行业领军企业,以及科研院所、检测机构的数十位行业专家学者齐聚一堂,共同聚焦新型基站天线关键技术研究,合力推动技术创新、产业升级与行业高质量协同发展。
在研讨环节,中国移动研究院专家董佳、中国移动设计院专家朱文涛、粤海信副总经理黄景民等技术专家围绕新型基站天线核心议题分享了前沿成果。与此同时,工作组各成员单位还讨论了2026年“新型基站天线”标准立项计划,“低空一体化天线”、新型材料天线等位列其中。这意味着,作为新型基站天线重要组成部分的新型透镜天线相关技术在低空领域应用的标准化工作已进入实质性推进阶段。
一、低空通信“卡脖子”:万亿市场跑在“信号断点”上
近年来,作为国家战略性新兴产业,低空经济迎来政策与市场的双重爆发。随着无人机物流、城市空中交通(UAM)、低空巡检、低空旅游等场景的商业化落地,低空域的稳定、连续、高可靠通信需求,已成为行业发展刚需。
一方面,中国5G网络建设已实现全球领先。据工信部数据,截至2026年3月底,5G基站总数达495.8万个,5G网络已覆盖到所有乡镇和95%以上行政村。但另一方面,传统地面网络“为地设计,顾地不顾空”的局限日益凸显——向下倾斜的波束、以地面用户为中心的覆盖逻辑,根本无法适配低空飞行器的立体通信需求。
在低空场景下,多基站邻区信号重叠造成严重链路干扰,飞行器高速移动带来的频繁基站切换,导致通信质量大幅下降,甚至出现业务断连、终端脱网等问题,成为制约低空经济规模化发展的关键瓶颈。
| 传统方案痛点 | 具体表现 | 影响 |
|---|---|---|
| 天线波束局限 | 向下倾斜波束设计,仅服务地面用户 | 无人机在特定高度无法获得连续覆盖 |
| 基站间干扰 | 邻区信号重叠、链路干扰严重 | 通信质量下降 |
| 切换频发 | 高速移动引发频繁基站切换 | 业务断连、终端脱网 |
| 新增对空站方案 | 性能与成本双重挑战,AAU造价高、能耗大 | 低空业务初期投资回报率偏低 |
行业为解决低空覆盖难题,最初尝试过通过新增向上倾角独立小区的方式补盲低空覆盖,但该方案始终面临性能与成本的双重挑战。常规阵列天线向上倾角覆盖时,存在波束指向增益低、覆盖距离短的问题,难以满足低空广域连续覆盖的需求;而新增天线设备不仅会推高站点租金、设备采购成本,AAU方案更面临造价高、能耗大的痛点。
显然,在低空业务尚处发展初期、用户量与业务量有限的行业现状下,传统方案投资回报率偏低,无法支撑全国范围的大规模低空站点建设,行业亟需全新的天线技术实现破局。
二、透镜天线的破局之道:一个塔、两个波束、十年技术攻坚
新型透镜天线的核心突破在于通过超材料透镜的波束赋形能力,实现对空、对地双波束独立管控,在一套天线设备上同时满足地面网络覆盖与低空空域覆盖的双重需求,打破了传统天线“顾地不顾空”的技术局限。
| 对比维度 | 传统阵列天线(对空补盲方案) | 新型透镜天线(粤海信方案) |
|---|---|---|
| 核心技术 | 多天线单元 + 移相器组 | 超材料龙勃透镜 + 多馈源设计 |
| 波束能力 | 向上倾角覆盖时波束指向增益低、覆盖距离短 | 对空、对地双波束独立管控,一体化设计 |
| 部署模式 | 新增独立对空基站或AAU | 利旧现有站址,改换天线即可 |
| 单站改造成本 | 新增对空基站造价高昂 | 约为新增对空基站的1/10 |
| 覆盖拉远距离 | 1000—1500米 | 泉州实测≥3公里,佛山/杭州≥3公里 |
| 复杂环境信号强度 | 受多径衰落干扰严重 | 杭州钱塘江江面实测提升30% |
粤海信推出的空地一体化透镜天线方案,是该技术路线商业化落地的典型代表之一。该方案针对运营商主流频段进行设计,采用“4+4”端口独立设计方案,分别满足对地和对空覆盖需求,可借助电子下倾角灵活调整覆盖范围,同时完全兼容现有运营商的运维管理体系,实现了“改天线不换系统”的低成本改造路径。
粤海信的突破来之不易。自2009年成立以来,公司持续加大研发投入,累计申请专利218件,其中发明专利66件、PCT国际专利12件,是国内首个实现新一代5G-A龙勃透镜天线技术万级量产突破的企业。十余年时间、上亿元研发投入、上万次材料与工艺试验,粤海信自主研发的电磁超材料介电常数灵活可控,可满足300MHz至80GHz全频段需求;直径400毫米的透镜仅重1.5公斤,与泡沫相当;80%的工艺实现自动化,大幅降低了生产成本。
技术优势迅速转化为市场竞争力。龙勃透镜天线可使网络信号覆盖面积扩大约80%,基站容量提升30%至50%,站点建设减少约50%,能耗降低约30%,整体建设成本降幅可达50%。在国内细分市场,粤海信占有率已超过50%,产品广泛应用于铁路、桥梁、隧道、体育场馆、高校医院等复杂通信场景,更深入服务国防军工领域。
三、实战为王:泉州、佛山、杭州三地实测数据验证
新型透镜天线并非停留在实验室的理论方案,而已经在多地的真实低空环境中完成了商业化验证。
泉州实测(典型低空物流航线) :在泉州典型低空物流航线环境下,透镜天线站点的对空覆盖拉远距离由1000-1500米,提升至超过3公里,同时地空干扰减少40%,信号强度与信干噪比均得到优化,飞行器终端脱网问题得到有效控制。这意味着在同等站址密度下,低空航线的通信连续性大幅提升。
佛山实测(低空+地面混合覆盖工况) :在佛山完成了低空+地面混合覆盖工况的拉远站点验证测试,试飞期间无人机飞行航程超过5公里,全程无脱网,拉远距离同样超过3公里,验证了透镜天线在城市场景中对地空一体的连续覆盖能力。
杭州实测(钱塘江江面低空飞行场景) :在杭州钱塘江江面场景下,有遮挡环境下,透镜天线相对于现有传统非透镜方案,信号强度提升30%。钱塘江江面多径反射严重,是低空通信的典型复杂环境,这一数据极具说服力。
四、1/10成本撬动全国性低空网络:经济账怎么算?
在通信基础设施领域,覆盖效果与部署成本之间的平衡往往决定了技术路线的最终命运。透镜天线的独特价值恰恰在于,它在不妥协覆盖性能的前提下,大幅压低了部署门槛。
| 成本构成 | 新增对空基站方案 | 透镜天线改造方案 | 差异 |
|---|---|---|---|
| 设备采购 | 新购AAU/基站设备,造价高昂 | 仅更换天线,原有RRU/BBU复用 | 设备成本大幅降低 |
| 站址协调 | 新增站址,需重新协调机房、配套电源 | 利旧现有站址,无新增机房 | 站址成本归零 |
| 工程安装 | 新增抱杆/楼面站,工程量较大 | 替换现有天线,安装周期短 | 施工成本降低 |
| 能耗运营 | AAU高功耗,电费持续支出 | 无源透镜天线,零额外功耗 | 运营成本归零 |
| 改造周期 | 站址协调+建设周期,短则数月 | 更换天线,数小时完成 | 市场化落地极快 |
单站改造成本约为新增对空基站的十分之一——这是透镜天线方案最具吸引力的经济指标。对于运营商而言,在低空业务尚未形成成熟收费模式的早期阶段,以极低的边际成本释放现有网络资产的低空覆盖潜力,是加速产业启动的最优路径。
更重要的是,运营商目前已建成495.8万个5G基站(工信部截至2026年3月底数据),网络密度全球领先。透镜天线改造方案的复用价值巨大:不需要新建一张“低空专网”,而是通过对现有基站的天线替换,将已有的地面网络“就地升级”为地空一体网络。这种“利旧升级”模式,为低空经济的全国性通信覆盖提供了低成本、高效率的可行路径。
五、从标准破局到万级量产:透镜天线的产业动能
新型透镜天线能够在短期内从实验室走向多地实测,背后是一条逐步打通的技术-产业转化链条。
标准化先行:中国通信学会新型基站天线标准工作组已在4月15日正式成立并召开第一次全体会议,由中国移动设计院牵头,联合产学研用各方力量共同组建;2026年“新型基站天线”标准立项计划中,“低空一体化天线”已位列其中,意味新型透镜天线在低空领域应用的标准化工作已进入实质性推进阶段。
产业链协同:粤海信等核心企业的产业化能力已具备万级量产水平。运营商很早就启动了新型透镜天线技术在低空经济领域的探索,2024年底,粤海信中标佛山联通低空场景龙勃透镜天线研发采购项目,成为该技术商业化探索的最早案例之一。
前中后端联动:从研发端——十余年超材料技术积累,到制造端——80%工艺自动化、万级量产能力,再到标准端——中国通信学会工作组的建立,新型透镜天线从“技术可行”走向了“产业可推广”。这一链条的打通,为其他低空通信技术的规模化推广提供了可复制的路径。
面向未来,粤海信并未止步。企业正加速布局毫米波与太赫兹天线、智能龙勃透镜、柔性智能与隐身材料、光基超构表面元件四大研发方向,并探索“超材料+AI”的双向赋能机遇——AI可以优化超材料设计,超材料也可为AI计算提供新型平台。
六、从“基建先行”到“标准先行”:低空通信的节奏正在重塑
低空经济的爆发,从来不是单一赛道的故事。当一个产业从概念验证进入规模化阶段,“基础设施先行”的定律会反复生效。而在通信基础设施领域,“谁先建立标准,谁就定义了产业运行的语言”。
国家层面已为低空通信网络建设划定了清晰的路线图。工信部等五部门于2026年2月联合印发的《关于加强信息通信业能力建设支撑低空基础设施发展的实施意见》明确要求,面向300米以下低空航路及热点区域,综合采用波束优化、天线调整、新建基站等方式,按需推动低空移动通信网络覆盖。意见提出,到2027年,全国低空公共航路地面移动通信网络覆盖率不低于90%,研制不少于10项信息类基础设施标准。
透镜天线以低成本、免新增站址、易施工、性能硬核的特征,在五部门确立的“低空通信网络建设”框架中找到了精准的卡位。运营商只需在现网基站上替换天线,即可将原有地面基站的覆盖能力延伸至低空空域,在极短周期内构建起可实际运行的“地空一体”通信网络。泉州、佛山、杭州等地的实测数据表明,透镜天线在低空覆盖拉远距离、信号强度、抗干扰能力等核心指标上已具备全场景商业推广的基础。
“新标准立项”“1/10成本改造方案”“三地实测+钱塘江极限挑战”——这三重信号叠加,标志着低空通信基础设施建设正式从“能不能建”走向了“怎么高效建、怎样低成本建”的新阶段。 低空通信基础设施从“敢问路在何方”走向“标准是灯塔,成本是引擎”的规模化落地方向,是整个产业从“有路可飞”到“飞得稳、联得上”的关键跨越。当一枚透镜开始重新定义天线的边界,低空经济的通信底座,正在以一种低成本、高效率的方式加速成型。
⚠️ 风险提示
本文所述内容为2026年4月15日中国通信学会新型基站天线标准工作组成立及“低空一体化天线”标准立项相关公开信息的整理与解读,相关数据来源于通信产业报、腾讯新闻、网易新闻、通信世界网、同花顺等多家权威媒体的综合报道。文中涉及的泉州市、佛山市、杭州市实测数据及成本对比信息均为企业及行业公开披露,具体部署效果受实际环境、站点条件、地域差异等因素影响,存在不确定性。文中提及的新型透镜天线技术路线为行业当前探索方向之一,并非唯一的技术解决方案,其大规模推广受制于标准落地节奏、运营商部署意愿、产业链配套等多重因素。本文不构成对任何个股、具体公司或投资方向的判断与保证,请读者结合自身判断,独立审慎决策。
