CN102612787A

CN102612787A - 一种天线杆***和支撑装置

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Publication number: CN102612787A
Application number: CN2010800303574A
Authority: CN
Inventors: 迪米特里斯·科罗科特罗尼斯
Original assignee: FASMETRICS Ltd
Current assignee: FASMETRICS Ltd
Priority date: 2009-10-09
Filing date: 2010-07-05
Publication date: 2012-07-25
Also published as: CA2775926A1; WO2011042226A1; BRPI1016008A2; US20120132781A1; EP2486623A1; MX2012004156A; EP2383836A1; GB2474605A; AU2010305676A1; JP2013507806A; AP2011006044A0; EA201190331A1; GB2474605B; GB201100890D0; KR20120086307A; GB0917705D0; EP2486623B1

Abstract

一种天线杆***(100)包括一个基座(102)、数个可选择固定的模块化天线杆体(104)和一个天线支撑装置***(106)。基座根据已知参数安装，***的每一部分根据基座来安装，确保***位置的精确性和可重复性。天线支撑装置***(106)包括一个天线支撑装置(138)、一个轴(160)连接在天线支撑装置上的中间部件(158)，绕第一轴旋转，一个轴连接在中间部件(158)上的天线托架(162)，绕通常平行于第一轴的第二轴(164)旋转。一个控制***，用来控制整个***的驱动。

Description

一种天线杆***和支撑装置

本发明涉及一种天线杆***以及一种天线支撑装置，特别涉及一种为移动电话通讯天线提供精确而灵活方向定位的天线支撑装置。

天线是用于传送和接收电磁信号的装置。移动电话天线在技术领域是为人所熟知的。比如，专利US7015871提出了一种三根天线的集成装置，该装置的三根天线可独立进行旋转以调整相邻单元间的信号覆盖范围。

出于美观上的原因以及空间上的要求，现知的天线和天线结构都必须尽可能地紧凑。因此，在专利US7015871中，三根天线紧凑地放置在一起，并绕一中心轴等距离分布。

这种天线集成的缺陷是每一根天线的方位角覆盖范围被限制在每个方向(左或者右)各约15°。这主要是因为天线的紧密分布。照此而言，如果三根天线以相互120°的位置分布，两根相邻天线间的方向角覆盖范围将为90°到150°(也即，每根天线方向角覆盖120°加上或者减去15°)。这限制了天线在现代网络中的使用性能。几乎所有的现代网络都以串联的方式运行，并频繁地进行扩容以满足更高的容量和数据传输率的要求，同时又减少覆盖范围的问题以及由干扰产生的覆盖范围局限性。此外，现在希望这样的装置能提供指向同一方向的两根相邻天线。

移动电话天线有可能需要天线杆支撑，在这种情况下，天线杆生产商将天线杆安装于指定位置，随后天线装上天线杆并被调整到预期方向(也即，方位角和俯仰角)。传统上，一根天线杆上安装三根天线，指向不同的方向。每根天线的方向角通过特殊装置来进行人工设置，如使用安装在一个框架上的望远镜来手动定位位于天线杆上天线的Katherein(TM)方向角调节工具。这需要提供天线方面的技术人员来进行手动操作。

对安装在天线杆上天线的这种定方向方式是不十分精确的，会造成较大的错误。不精确的方向角布置造成移动信号网络信号扇区的叠加(也即，相近天线覆盖面的过度叠加)，或者相近扇区间的间隙。出于电磁波谱效率、网络性能和天线转动成本的原因，这两种情况都是不希望发生的。

因此，人们需要这样一种天线杆和支撑装置，能提供被安装天线高精确度，却不需要进行人工现场调整，并且拥有精确的天线方向角可调整性以适应未来的网络结构布局。

如果一个以上的服务供应商(例如，移动电话公司)希望与另一个服务供应商共同使用一片天线场地，现今的技术可以提供几种解决方案。最理想的方案是在天线技术里加入场地共享的性能。也就是说两个供应商的电磁波信号的传输与接收将在单一的一根天线中进行。这样的缺点是，当天线的某个位置(包括方位角及俯仰角)有利于一个供应商的信号传输，却可能对另一个供应商不利。因此，通常的解决方法是采取对两个供应商均折中的天线位置，而不取对其中某一供应商的最优位置。

类似地，如果一个服务供应商希望在单一信号位置进行两种不同无线接入技术(RAT)的传输，将它们由单一天线进行传播，往往也无法得到最理想的解决方案。因为天线只有单一的方向角和俯仰角。因此，两种不同的无线接入会拥有极为相似的覆盖区域。当涉及到网络性能的衡量、优化以及运行管理时，这样的结果会带来严重的问题，比如，时分多址接入(TDMA)、无线码分多址(WCDMA)和光频分多址(OFDMA)这些不同的无线接入技术都必须使用不同的无线传输和资源管理特性。此外，共用天线直接导致每种无线接入技术传输能量上的下降，继而引起单元信号覆盖和转换区域的缩小。这都是不理想的。

已知的拥有方向角可调节能力的天线杆和支撑***通常局限在特殊的天线类型上，这些天线有固定的尺寸(长、宽、高)以及电特性。这使得供应商不得不选择能够适应这类天线杆和支撑***的天线，而不能选择应用性能上最好的天线，这也是不理想的。

现有天线杆分布技术还有一个更大的缺点，就是必须针对不同的地点(比如城市、郊区、农村)来制造不同的天线杆，也即已知的天线杆都是以应用为导向的。比如，在城市中，天线杆被安装在大楼的楼顶，高度仅为8米左右，期望达到的覆盖范围为500m至3km。有线制导天线杆被应用于郊区，天线杆的高度可达到18m，覆盖范围为2km至10km。在天线的安置点与理想位置相差较远的情况下(比如，在偏远的农村地区安置点可能在广阔的田野中)，需要设置很高的天线杆，其高度可达50m，覆盖范围有10km至20km。

本发明的目的在于克服或者至少缓解以上提到的一个或多个问题。

根据本发明的第一方面，提供一种移动通讯天线支撑装置包括：天线支撑，轴固定于天线支撑上绕第一轴旋转的中间部件，轴连接于中间部件上绕第二轴旋转的天线托架，通常第二轴与第一轴平行。

通过这种布置结构，天线的方向和位置可以更好地得到调整，甚至在一个给定空间包络中，两根天线可以指向相同的方向。

天线支撑***可包括两个驱动机构，配置的第一驱动机构使中间部件围绕第一轴相对于天线支撑旋转，配置的第二驱动机构使天线绕第二轴相对于中间部件旋转。

最优方案是第一驱动机构包括一根旋转输出轴，与第一轴垂直，该装置还包括一个变速箱，位于旋转输出轴和中间部件之间，将旋转轴上的动力传递到中间部件。

最优方案是第二驱动机构包括一根旋转输出轴，与第二轴垂直，该装置包括一个变速箱，位于旋转输出轴和天线之间，将旋转轴上的动力传递到天线。

最优方案是变速箱包括蜗轮，其中蜗轮与旋转输出轴相连，带动连接中间部件和/或者天线的锥齿轮。这样的优势在于蜗轮不易发生动力回传。

最优方案是驱动机构是一个步进电动机。这样能得到更精确的天线位置。最优方案是步进电动机含有嵌入式光编码器。

最优方案是天线杆包括一个电子电位器，来监控天线的方位。

根据本发明的第二方面，提供一种移动通讯天线杆***包括：基座，至少一组天线杆组件，和，一套天线支撑***。其中至少一组天线杆组件包括：能使这至少一组天线杆组件与基座保持在直线上，绕主轴面向既定方向的调整方法。并且，其中天线支撑***包括能使天线支撑装置和至少一组天线杆组件围绕主轴转到既定方向的调整方法。这样，基于整个天线杆***，天线支撑***与基座保持在同一角方向上，从而基座上既定的数据可以传递到天线支撑上。

根据本发明的第三方面，提供了一种安装移动通讯天线杆的步骤包括：

提供一个基座，

提供至少一个天线杆组件及，

提供一个天线支撑装置，

将基座根据已知数据定位安装，

将至少一组天线杆组件相对于基座以既定角度安装上基座，

将天线支撑装置相对于至少一组天线杆组件以既定角度安装上天线杆组件，这样天线支撑装置相对于已知参数指向既定方向角。

通过将天线杆的每个组件按序安装在基座上，由于基座是根据已知参数(比如，正北方向)安装，所以供应商随后将天线安装在天线杆上时，不需要手动校准。供应商能确切知道天线朝向什么方位，也可使用诸如第一方面提到的支撑***来适当调整天线，使之面向理想方位。

根据本发明的第四方面，提供一种移动通讯天线杆包括：一个第一天线支撑结构包括第一接收信息天线，一个第二天线支撑结构包括第二接收信息天线。其中第一支撑结构和第二支撑结构在使用中按垂直方向布置，这样第一和第二接收信息天线可独立操控调整方向。

这两组天线可以用来传输和接收不同类型的信号，以及来自同一地区不同供应商的信号。并且它们允许独立进行调整，得到对两种信号和/或者两个供应商的信号都最优的方向。

根据本发明的第五方面，提供一种天线杆***包括：一个基座，数个模块化天线杆组件，一个天线支撑装置，其中这数个模块化天线杆组件能选择性地、以各种不同的结构固定连接在一起，以提供基座和天线支撑装置间可选择的安装距离。

根据本发明的第六方面，提供一种安装天线杆的方法包括以下步骤：

提供一个基座，

提供一个天线支撑，

提供数个模块化天线杆组件，

从数个模块化天线杆组件中选择几个，

将这几个模块化天线杆组件固定连接在天线支撑与基座之间，以得到它们之间理想的距离。

第一和第二固定连接的距离都可以人工实现。

在此也提出了一种天线集成，包括了一根中央支撑柱，依据第一方面的数个天线支撑装置连接在上面。最优方案是三个依据第一方面的天线支撑装置连接在上面。

本发明的优势在于，拥有较好的天线杆体支撑结构，能使多个天线杆体安装在同一个模块化的式样中，以提供所需的天线杆高度。当已有了安装的需求时，天线杆可适应性地安装，以满足需求。安装者也只要储备三个部件类型，根据安装需求来决定使用的天线杆体数量。

第一和第二连接方式可以不同，但也可能第一和第二连接方式是相同的。

第一连接结构可制造成能容纳第二连接结构的形式。

最优方案是基座包括一个基座体，确定的一个连接平面和天线杆支撑，第一连接结构与天线杆支撑相结合，该支撑轴连接在基座体上，让天线杆体从贮藏位旋转至直立位，通常直立位是与连接平面相垂直的。这种方式使天线杆的竖立过程更容易。

最优方案是，天线杆体包括第一法兰和第二法兰，通过桁架相连，其中第一连接结构在第一法兰上，第二连接结构在第二法兰上。

以下根据图例来介绍依据本发明的一个天线杆和支撑装置的实例，其中：

图1是根据本发明的天线杆和支撑装置的侧视图；

图2是图1所示天线杆和支撑装置的透视图；

图3是图1所示天线杆和支撑装置的透视图；

图4是图1所示天线杆和支撑装置加上附件的透视图；

图5是图1所示天线杆和支撑装置的局部透视图；

图6是图1所示天线杆和支撑装置的俯视图；

图7是图1所示天线杆和支撑装置组件中的第一层透视图；

图8a是图1所示天线杆和支撑装置局部***透视图；

图8b是图3所示部分可选布置的***透视图；

图9a是图1所示天线杆和支撑装置水平装配位置侧视图；

图9b是图1所示天线杆和支撑装置中间装配位置侧视图；

图9c是图1所示天线杆和支撑装置竖直装配位置侧视图；

图10是图1所示天线杆和支撑装置竖直装配位置局部详细视图；

图11是图1所示天线杆和支撑装置在移动过程中加上组件的局部详细视图；

图12a是图1所示天线杆和支撑装置在第一种布置情况下的俯视图；

图12b是图1所示天线杆和支撑装置在第二种布置情况下的俯视图；

图13a至13j是图1所示天线杆和支撑装置在图7a所示第一种状态和图7b所示第二种状态间各转换阶段的俯视图；

图14是依据本发明的另一天线杆和支撑装置的侧视图；

图15a是可变天线驱动***的透视图；

图15b是图14a所示***的详细视图；

图16a是汽车运输依据本发明的天线杆的侧视图；

图16b是汽车以堆装方式运输依据本发明的天线杆的侧视图；

图17是依据本发明的可变天线支撑***的剖面透视图；

图18a是依据本发明的可调节天线支撑***的侧视图；

图18b是图18a所示可调节天线支撑***的详细视图；

图18c是图18b所示可调节天线支撑***的透视详图；

图19a是依据本发明的仰角可调节天线支撑***的侧视图；

图19b是图19a所示仰角可调节天线支撑***的局部详细视图；

图19c是图19a所示仰角可调节天线支撑***的局部详细视图；

图19d是图19c所示在倾斜情况下的视图；

图19e是图19a所示仰角可调节天线支撑***在倾斜情况下的侧视图；

图20是可调节天线支撑***没有安装天线情况下的侧视图；

图21是可变天线杆装置的透视图。

如图1至6所示，本发明提出了一种天线和天线杆组件100。该组件包括基础102，天线杆体104和天线组件106。

基座102通常围绕中心轴P旋转对称。基座102包括支撑面法兰108，大体上呈环状，并在中心部分有数根加强肋110。支撑面法兰上分布有数个工艺孔或者更好的是工艺槽113，以保证与安装面进行的连接。其上法兰112也呈圆环状，包括加强肋114。上法兰112是支撑面法兰108的偏移，架在围绕法兰108与112圆周等距离分布的数根支柱116上。上法兰112上设有一系列的孔(未显示)，可使螺栓通过。

天线杆体104包括第一法兰118和基于其偏移的第二法兰120。第一法兰设有一系列沿圆周等距离分布的长孔121，有足够的宽度穿过螺栓轴。法兰118，120都呈圆环状，分别有一系列加强肋122，124分布其上。桁架结构126连接了第一法兰118和第二法兰120，并使两者之间保持固定距离的平行位置。桁架结构126包括3根竖向支杆128，它们中间位置由3根水平连杆130相连接。交差撑杆132横跨在竖向支杆128之间。桁架结构126横断面呈三角形状以保证抗弯性能。

天线组件106包括天线支撑结构134，后者又含有法兰136和其上垂直伸出的竖杆138。如图2所示，法兰136边缘的特定位置上有一个标记506。标记506是法兰136上的一个径向切口。竖向连杆138通过4块周向等距离分布的三角形肋板140焊接在法兰136上。

天线组件106还包括固定于竖直连杆138上的天线束142，将于下文细述。

竖直连杆138包括一对位于主轴两头的定位托架150、152。每个托架150、152包括环绕连接于竖杆138上的轴环154。每个托架150、152包括3个以相互角度120°等距离分布的突出物154。每个突出物154包括通孔156，将于下文细述。

根据图2，天线束142包括第一天线组件144，第二天线组件146和第三天线组件148。每个天线组件144、146、148沿竖杆138周向等距离分布，默认相互角度为120°。在最佳实施方案中，天线相对于中心轴的默认位置为60°、180°和300°。60°是由标记506起计算而得的。

天线束144、146、148基本上完全相同，因此在此仅详细描述天线束144。

第一天线组件144包括轴连接于突出物154的中间部件158，绕着第一轴160旋转。第一天线组144还包括另一个天线162，通过天线托架159轴连接于中间部件158，并绕着平行于第一轴160的第二轴164旋转。

第一天线组件144还包括第一驱动装置166和第二驱动装置168。第一驱动装置166包括步进电动机170，步进电动机一端伸出旋转输出轴172。步进电动机使用的是诸如Nanotec(TM)的高转矩步进电动机。步进电动机170通过一个“L”型的托架174连接到突出物154上，这样使得旋转输出轴172与第一轴160相互垂直。

一个齿轮箱176与输出轴172相连，驱动与中间部件158相连的输入轴178。当然，齿轮箱176采用蜗杆传动，包括与输出轴172相连的蜗轮和与输入轴178相连的锥形齿轮。这样，步进电机170可驱动中间部件158围绕第一轴160旋转。这样的好处是，蜗轮齿轮箱不易发生动力回传。

蜗轮齿轮箱的减速比通常大约为60∶1。这能保证天线十分精确地进行调整，尤其是使用了内置有齿轮减速率100∶1的步进电动机。

第二驱动装置168大体上与第一驱动装置166相似，用于驱动天线162围绕着中间部件158上的第二轴164旋转。

步进电动机170用于保证调整量的步长，比如，每步为1°。

如图4所示，基座及天线杆罩180用于遮蔽它们的外观并保护任何暴露在外的电子元件182。圆柱形整流罩184包裹在天线组件144、146、148外，以保护其不受风雨等的侵害。

天线和天线杆组件根据如下所述进行组装。

在生产过程中，天线杆竖立起来之前，天线组件106是被预先设置好的(未安装天线)。组件106上的托架159被依次设定相对于标志506面向60°、180°和300°三个方向。

如图7所示，基座102与诸如大楼楼顶或其他结构的表面10通过紧固件11连接。紧固件11是重型的地脚螺栓。当基座102与连接面10相连的同时，连接件12也与基座102相连。连接件包括基座连接部分13、罗盘连接部分14以及两者间的垂向支柱15。

高精度罗盘16，精度至少达到+/-0.5°(诸如Honeywell(TM)多点回转式稳定电磁罗盘)，与罗盘连接部分14相连。上法兰112上预先设有径向的缺口作为连接件12的定位标记103。需要注意的是，罗盘16距离基座中心轴P一定半径长度安装。

基座102可绕轴P进行旋转直到标记103指向正北方为止(N箭头)。需要注意的是，紧固件11在局部范围内可沿着槽113进行移动，在最终紧固之前进行微调。

一旦旋转到正确的位置，就撤掉连接件12。如此，基座102可以准确指向指定方向(比如，正北方向)。

天线杆体104可搭建到理想高度。也就是第一法兰118和第二法兰120之间连接一个或多个桁架结构126。根据图8a所示，它们通过由法兰118、120上伸出的角形件119、123连接。角形件119、123通过与竖杆128螺栓连接来确保法兰118、120的相对位置。

基于这种结构，两个(或者更多)桁架结构326可以如图8b所示连接在一起，从而得到更高的天线杆体304。它们之间通过各自螺栓与连接在竖杆328的角形件306相连接。

法兰118、120的圆周上预先都设有径向缺口作为标记500，502。标记孔500、502在圆周上的相对位置必须相同，原因将在下文详述。

天线组件106上的法兰136与天线杆体104上的法兰120相连接，这样标记孔506与502将直线对齐。

基座102的上法兰112与天线杆体104的第一法兰118通过铰链186(如图10所示)关于装配轴T螺栓连接。如图7和图10所示，法兰112、118上的标记孔103、500均位于铰链186对面位置(也即相差180°)。

天线杆体104和天线组件106可绕着转配轴T旋转，如图8b所示的中间位置转至如图8c所示的竖直位置，此时天线杆体104与地面垂直，而图9所示的上法兰112与第一法兰118始终连接在一起。

一旦天线杆体104达到垂直地面位置，螺栓187将法兰112、118连接起来，并将铰链186去掉，如图11所示。

需要注意的是，在最终装配位置，标记孔506相差60°的托架159同样与标记孔502、500和103相差60°。由于标记孔103设定指向正北方，因此60°托架159方位与正北方向相差60°。

在使用过程中，天线杆组件100将先不安装天线162。通过前文所述，由于天线杆精密的安装过程和按一定角度安装的天线组106，服务供应商并不需要人工设定或调整天线的方向角。他们可已知方向角与正北方分别相差60°、180°和300°，并通过前文所述的控制***来确定所需的天线方向。

如图11a所示，天线组144、146和148位于其默认设定位置，各自相差120°。如图12b所示，天线组146、148的天线绕轴160和轴164发生旋转，指向了相同方向。图13a至13j显示了绕轴160、164旋转的实现过程。特别是可以看见为了帮助天线的旋转，中间部件158相互接近了18°(也即各自向内运动了9°)。

在使用过程中，为了计算每个天线的位置，***将安装上光编码器(图中未显示)。光编码器通过控制***与步进电动机170相连，以保证精确的位置控制。现存的光编码器精度可达0.002°以上。因此，加上天线杆***精确地按正北方向安装(通过此处描述的安装步骤进行安装)，供应商能简单控制天线转向理想方向。

一套控制***被应用来控制天线的位置。控制***是基于计算机的，内部包括处理器、处理软件，其输出端与电动机170连接，输入端与光编码器相连。远程工作者可在初始设定角(60°、180°和300°)的基础上输入理想的天线方向角。计算机随后发出输出信号给步进电动机170控制天线旋转。计算机通过光编码器传回来的数据来监控编码器的真实位置。控制***采用反馈回路来调整天线达到理想位置。

在一个三天线组合中(如图所示)，为了达到任意两个天线可指向相同方向的效果，每个天线的旋转范围必须达到120°。具体来说，如图13j所示，每根天线向另一根方向转动60°。其中包括了天线相对于中间部件158绕轴164旋转51°，中间部件相对于竖杆138绕轴160旋转9°。需要注意的是，转动可绕轴160、164两个不同的方向进行，所以每根天线可运动范围为120°(也即相对其默认位置运动60°)。

绕一根轴旋转9°和绕另一根轴旋转51°的运动需要根据天线的已知最大宽度和厚度来计算。也就是当两个天线指向同一方向时(也即一根天线在+60°位置，而另一根在-60°位置)，相互不能发生碰撞。具体而言，旋转角度限定了天线的宽度不超过270mm，厚度不超过120mm。

需要注意的是，支撑天线组144、146和148的中间支柱或者说竖直杆138，其直径需根据足以稳定承受其上载荷量来预先选择。相比轻的天线而言，较重的天线需要更大直径的支柱。通常中间支柱的材料是铝。

试想两级旋转角度的不同组合也是可能的(保证在两个方向上各能旋转60°)。15/45的划分方式，允许的天线宽度不大于170mm，厚度不大于85mm。

与整流罩间的最小允许距离也是必须考虑的。

如此，本发明提出一种紧凑的天线组106，能让两个天线指向相同方向。

如图14所示是某一天线组件200，数个相同的天线杆体104以一一相连的方式连接。天线组106位于顶端。数根绳索202用于稳定天线杆的位置，与地面支撑部分204相连。

如图15所示，与上述实施例中所描述的采用电子推进方式不同，天线444相对于中间部件458的旋转通过手动设定。中间部件458相对于突出部分154的旋转也通过手动设定。旋钮490、491可以松开或旋紧，以允许天线444和中间部件458进行手动转动。

使用诸如Vishay(TM)单圈旋转式，套筒安装型的电子电位计将信号反馈给计算机，计算机通过连接的显示器帮助使用者确定基于初始位置(也即60°、180°或者300°)的理想位置是否达到。或者电位计输出的信号可远程监控，同时技术人员进行远程操作。

需要注意的是，可以采取一根轴手动***，另一根轴自动***的组合。在这种情况下，***中手动部分电位计的输出信号将被输入自动部分的控制***，这样基于已知量的天线绝对位置仍然可被控制***获知。另一种模式中，电动机，比如步进电动机，用于粗略设置轴160和164的其中一根或两根的初始旋转角度上，和/或者最终的微调设定上。理想的方案是围绕每根轴的运动都完全电子化，采用诸如转换器之类的电子控制***将信号反馈给控制***，并能实现对电动机两个方向上的旋转控制。又或者，当控制***中包括计算机时，使用者可通过屏幕显示的图形用户界面，根据获得的反馈信号选择合适的电动机来进行旋转角度的调整。

天线杆体上法兰118、120的连接配合方式可有不同。这样可以实现交互连接。

或者，围绕中心轴安装不同数量的天线组也可以实现上述功能需求。

增加连接件可允许天线有更多的自由度。比如，可在中间部件与天线之间再加入连接件。

天线可安装到车辆上，在天线杆体中间位置设有连接机构，以保证运输过程中的展开与装载，如图16a与16b所示。

如图17所示，是另一种天线组件600。天线组件600包括一个天线支撑结构602，支撑结构602由法兰604和其上伸出的竖直连杆606组成。在法兰606圆周上设置了标记608。标记608是法兰604上的一个径向缺口。竖杆606与法兰604通过四块沿圆周等距离分布的角件610焊接连接。

天线组件600还包括第一天线束612和第二天线束614，安装在竖杆606上。

天线束612、614均与天线束142相似，因此在此不再详述。需要注意的是，天线束612、614可各自独立进行操作。因此在天线束612上天线可以独立于天线束614进行遥控。这样，每一组天线束就可应用在不同供应商或不同数字信号类型的覆盖上，而不需要复杂的区域共享技术，也不必采取理想天线方位的折中方式。

如图18a至18c所示，是另一种天线组700。天线组700包括天线支撑结构702，支撑结构又由法兰704和其上伸出的竖直连杆706组成。竖杆706通过四个沿圆周等距离分布的角件710焊接连接在法兰704上。

天线组700与天线组106相似。沿纵轴718垂直方向有两个托架712、714。托架714与竖杆706固定在一起，而托架712可沿着竖杆706以轴718方向滑动。

与天线组106一样，托架712、714包括三个突起720，每个上都有中间部件722轴连接于其上。天线支撑法兰724轴连接于中间部件722上。

因此，托架712可沿着竖杆706上下移动，以迎合不同长度天线。

为保证托架712、714在一直线上，在它们之间采用滑杆726。每根滑杆726都穿过中间部件722，并于轴718平行。每个中间部件722都能沿着与之相连的滑杆滑动，使托架712移向或背离托架714。因为滑杆726是沿着主轴718(是托架712、714的旋转轴)定位的，所以托架712、714间的直线度得到了保证。平头螺钉728穿过由中间部件伸出的突块720，将托架702定位在理想位置。

如图19a至19c所示，是另一种天线组800。天线组800包括天线支撑结构802，支撑结构又由法兰804和其上伸出的竖直连杆806组成。竖杆806通过四个沿圆周等距离分布的角件810焊接连接在法兰804上。

天线组800与天线组106相似。沿纵轴718垂直方向有两个托架812、814。

与天线组106一样，托架812、814包括三个突块820，每个上都有中间部件822轴连接于其上。天线支撑法兰824轴连接于中间部件822上。三个天线825连接在天线支撑件824的一端。

天线支撑部件824和通过中间部件822与第二托架814相连的支撑部件不同，通过中间部件822与第一托架812相连。下方的天线支撑部件824包括一个球头节，可使天线支撑法兰828能绕着垂直于天线主轴的轴830进行旋转(如图19d所示垂直于纸面方向)。

因此，如图19e所示，使用较长的天线支撑部件824与相邻的托架814相连，可使天线825向下倾斜。

在本发明中，采用线性驱动装置机械地控制上方天线支撑部件824的倾斜运动。

如图20所示，是另一种天线组件900。两个托架912、914位于竖直轴918的垂直方向。

与天线组106一样，托架912、914包括三个突块920，每个上都有中间部件922以第一轴923为旋转轴连接于其上。天线支撑部件924和中间部件922以第二平行轴925为旋转轴轴连接。天线支撑部件924根据承载的天线而设置。

稳定杆927连接两头的中间部件922。稳定杆927保证两个中间部件间的稳定性，同时作为加载路径把转矩传递给下方的中间部件922。

需要注意的是，一套六个驱动装置930垂直方向安装，因此不需要蜗轮机构来把运动传递给中间部件922和天线支撑部件924。

基础102上可能装有为天线和/或者驱动装置提供能量的能源装置。可能是光电池、蓄电池、风轮机或其它类似的构件。如图21所示，天线杆组1000包括与天线杆组100相似的组件，但基座1002配备了适用于大表面的宽大底板1004。因此，底板1004能保证天线杆组的稳定性，而不需要将基座1002与地面紧固连接。

底板1004上装有液压铰链1006，可升高和降低天线杆以及太阳能板1008。太阳能板1008上布置着一些列用于收集和储藏天线***所需能量的电池。

Claims

1.一种移动通讯天线支撑装置，其特征在于，包含：

一个天线支撑装置；

一个中间部件，其连接于天线支撑装置并可围绕第一轴旋转；

一个天线托架，其连接于中间部件并可围绕平行于第一轴的第二轴旋转。

2.根据权利要求1所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，还包括：

第一驱动装置，其驱动中间部件相对于天线支撑装置绕第一轴旋转；

第二驱动装置，其驱动天线托架相对于中间部件绕第二轴旋转。

3.根据权利要求2所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中的第一驱动装置包括一根与第一轴垂直的旋转输出轴，本装置还包括一个齿轮箱，所述的齿轮箱位于旋转输出轴与中间部件之间，该齿轮箱将转轴的动力传递给中间部件。

4.根据权利要求2或3所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中的第二驱动装置包括一根与第二轴垂直的旋转输出轴，本装置包括一个齿轮箱，所述的齿轮箱位于旋转输出轴与天线之间，将转轴的动力传递给天线托架。

5.根据权利要求3或4所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中齿轮箱包括一个蜗轮，该蜗轮与旋转输出轴相连接，驱动与中间部件和/或天线托架相连的锥形齿轮。

6.根据权利要求2～5中的任一项所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中的驱动装置为步进电动机。

7.根据权利要求6所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，还包括一个光编码器，所述的光编码器提供中间部件和/或者天线托架的角位置的信号表征。

8.根据权利要求7所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，还包括一组控制装置，基于从光编码器获得的输出信息，控制驱动装置调整天线托架的位置。

9.根据权利要求1所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，包括一种光学电位计，提供中间部件和/或者天线托架的角位置的信号表征。

10.根据权利要求9所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中信号可在屏幕上显示，让技术人员手动确定天线托架的位置。

11.根据权利要求9或10所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，还包含：

第一紧固机构，其有选择地阻止中间部件与天线支撑装置绕第一轴的相对转动；

第二紧固机构，其有选择地阻止天线托架与中间部件绕第二轴的相对转动。

12.根据权利要求1～11中的任一项所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，还包含：连接在天线托架上的天线。

13.一种移动通讯天线支撑装置***，其包含三个天线支撑装置，该三个天线支撑装置绕中间轴相距120°等距分布；每个所述的天线支撑装置为根据权利要求1～12中的任一项所述的移动通讯天线支撑装置的一部分。

14.根据权利要求13所述的移动通讯天线支撑装置，其特征在于，其中每个天线托架有+/-60°的运动范围。

15.一种移动通讯天线杆***，其特征在于，包括：

一个基座；

至少一个天线杆体组件；

一套天线支撑***；

其中至少一个天线杆体组件包括调整装置，所述的调整装置调整至少一个天线杆体组件随着基座绕主轴转到指定方向；

其中天线支撑***包括调整装置，调整天线支撑装置随着至少一个天线杆体组件绕主轴转到指定方向；

这样，对于天线杆***这个集成来说，天线支撑***与基座一起指向设定方向，从而将基座的已定方向角传递给天线支撑装置。

16.根据权利要求15所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，至少有一个所述的调整装置中包括一个记号装置。

17.根据权利要求15或16所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中基座、至少一个天线杆体组件和天线支撑装置连接到与主轴相垂直的法兰上。

18.根据权利要求17所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中法兰的边缘呈圆形。

19.根据权利要求18所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中至少一个调整装置包括法兰上的一个或多个径向缺口。

20.根据权利要求18或19所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中一个或多个法兰包括狭槽，允许连接部件在其中滑动以调整***的方向角。

21.根据权利要求15～20中的任一项所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中基座包括一个铰链用于连接至少一个天线杆体组件，在安装过程中，该铰链可使至少一个天线杆体组件绕与主轴垂直的水平轴旋转到与基座成一直线。

22.根据权利要求15～21中的任一项所述的移动通讯天线杆***，其特征在于，其中天线支撑***包括通过活结接头与支撑***相连的天线托架，该活结接头中包括运动传感器，可使天线托架根据选定的数据定位。

23.安装移动通讯天线杆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一个基座；

提供至少一个天线杆体组件；

提供一个天线支撑装置；

根据既定位置设立基座；

将至少一个天线杆体组件按照相对基座的既定方位安装在基座上；

将天线支撑装置按照相对至少一个天线杆体组件的既定方位安装在天线杆体组件上，这样天线支撑装置将根据已知参数指向既定方位。

24.根据权利要求23所述的安装移动通讯天线杆的方法，其特征在于，还包含如下步骤：将基座根据既定参数设立。

25.根据权利要求24所述的安装移动通讯天线杆的方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一个罗盘；

用罗盘将基座设立在特定方位。

26.根据权利要求18所述的安装移动通讯天线杆的方法，其特征在于，还包括如下步骤：将罗盘连接在基座上。

27.一种移动通讯天线杆，其特征在于，包括：

第一天线支撑结构，其包括第一天线接收结构；

第二天线支撑结构，其包括第二天线接收结构；

其中第一天线支撑结构和第二天线支撑结构在使用过程中竖直安放；

其中第一和第二天线接收结构可独立操控，这样可以使第一和第二天线接收机构独立地调整各自的位置。

28.根据权利要求27所述的移动通讯天线杆，其特征在于，其中第一天线支撑结构可装配第一天线类型；第二天线支撑结构可装配第二天线类型。

29.根据权利要求27所述的移动通讯天线杆，其特征在于，其中第一天线类型安装在第一天线支撑结构上；第二天线类型安装在第二天线支撑结构上。

30.根据权利要求28或29所述的移动通讯天线杆，其特征在于，其中第一天线类型是第一种尺寸；第二天线类型是第二种、不同的尺寸。

31.根据权利要求28～30中的任一项所述的移动通讯天线杆，其特征在于，其中第一天线类型拥有第一电特性；第二天线类型拥有第二、不同的电特性。

32.一种天线杆***，其特征在于，包括：

一个基座；

多个模块化的天线杆体组件；

一个天线支撑装置；

所述的多个模块化的天线杆体组件可以以各种不同的结构，选择性地固定连接在一起，使基座和天线支撑装置之间的安装距离可选择。

33.根据权利要求32所述的天线杆***，其特征在于，包含：一个铰链机构，所述的铰链机构包括与基座相连的第一部分和与模块化的天线杆体组件相连的第二部分；所述的第一部分与第二部分通过铰链连接，使天线杆体组件在第一位置组装，随后绕竖直轴旋转到直立位置。

34.根据权利要求33所述的天线杆***，其特征在于，其中铰链可以从第一和第二部分上取下。

35.根据权利要求34所述的天线杆***，其特征在于，其中第一部分和第二部分确定了另一个铰链机构，使基座和天线杆体组件绕与竖直轴垂直的轴发生相对转动。

36.根据权利要求35所述的天线杆***，其特征在于，其中第一部分和第二部分是一对相似的平行圆盘，通过这对圆盘中至少一个上的圆形槽孔中可滑动的销栓连接。

37.根据权利要求36所述的天线杆***，其特征在于，其中第一部分和第二部分通过一个锁定机构固定连接在一起，以防止相对运动。

38.安装天线杆的方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一个基座；

提供一个天线支撑装置；

提供多个模块化的天线杆体组件；

从多个模块化天线杆体组件中选出几个；

将选出的几个模块化的天线杆体组件固定连接在一起，连接在天线支撑装置与基座之间，达到天线支撑装置与基座之间希望的长度。