CN104901013A - 一种移动通信天线的自动电调*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信天线的自动电调***，包括天线、固定杆，以及与固定杆同轴转动连接的转动杆，所述固定杆的上端固定有用于连接第一电机传动轴的轴套，所述转动杆的上端固定有第一电机；所述天线的下端铰接在转动杆的下部，还设有第一下倾臂、第二下倾臂，其中，所述第一下倾臂的上端铰接在转动杆的上部，所述第一下倾臂的下端通过第二电机驱动转动连接在第二下倾臂的下端，所述第二下倾臂的上端铰接在天线的上端。本发明的自动电调***，通过第一电机实现了天线方向角的调节、通过第二电机，可以实现第一下倾臂、第二下倾臂之间的开合，也就是说，实现了定向天线下倾角的自动调节。

Description

一种移动通信天线的自动电调***

技术领域

本发明涉及一种用于移动通信的定向天线，更准确地说，涉及一种通过监控中心和互联网进行自动控制的移动天线机械方向角和下倾角的调整***。

背景技术

目前移动通信网络的优化工作除了各类***参数的调整、扩容、整改、新建站等手段外，对移动通信基站小区的定向天线进行机械方向角和上下倾角参数调整是最常用的方法，可以最大限度的吸收移动用户的话务需求，完善单个小区和邻近小区的覆盖范围，提高网络的通话质量，满足特定小区用户容量的变化需求。

定向天线参数的调整包括：机械方向角、机械上下倾角和电子下倾角等。目前的电子下倾角是内置在天线以调整天线振子的相位来实现的，目前最大的内置电调天线的下倾角只能做到0-10度的电调，大部分的天线是没有内置电子下倾角的，也是没有电子上倾角的。而且内置电子下倾角的天线成本也相对高一些。在实际工作环境中还是需要经常调整天线的机械上下倾角。

目前移动通信上的机械方向角是固定的，调整需要维护人员到站进行手动操作。调整机械上下倾角，可以快速改变某些弱信号覆盖区域的信号强度，解决网络信号弱覆盖质量的投诉问题，还能够优化邻区覆盖、天线过覆盖和软切换区域过大或过小的问题，优化导频污染造成的掉话、容量下降、通话质量下降等情况。通过调整天线的机械上下倾角, 天线波束可以直接指向覆盖区域, 避免干扰其他小区。从而无论对宏蜂窝或微蜂窝环境都会带来***容量的提升。天线上下倾的作用：1)天线上下倾可以使小区覆盖范围变小；2)天线下倾使天线在干扰方向上的增益减小，相当于天线在垂直面上去耦增加；3)天线下倾后加强了本覆盖区内的信号强度，既改善了小区的场强，又增加了抗同频干扰的能力；4）天线上倾又可以对高层建筑区域进行覆盖，达到最佳的覆盖效果以及吸收话务增加运营商收入的作用。

因此调整天线的机械方向角、机械上下倾角, 可以在不产生严重干扰的情况下, 获得更理想的覆盖范围。在TD-SCDMA网络方面，由于***的自干扰特性, 网络优化不能仅仅着眼于孤立的小区, 必须以小区簇为单位进行, 也就是说如果某个小区的覆盖和性能并不理想的情况下, 可以通过调整该小区天线的机械方向角和上下倾角来调整覆盖范围, 当调整完成后, 需及时测试评估同一个小区簇内每一个相邻小区的性能, 并对这些小区可能出现的问题再做出相应的调整, 这往往会导致天线参数调整成为一个循环的过程。根据行业经验表明, 一个小区簇在达到理想运行状态前需要做3～7 次调整, 而且在一次大的优化中有60%的小区天线都需要进行机械方向角和机械上下倾角调整。

另一方面，要对定向天线的机械方向角和机械下倾角调整，就必须让技术人员攀登到如铁塔、通信杆、楼顶等高空位置，技术人员使用工具拧松天线安装紧固件的固定螺栓后，再用人手转动天线到需要调整的机械方向角或机械下倾角，调整完成后再拧紧紧固件的螺母。值得注意的是在天线机械方向角和机械上下倾角调整时，必须拧紧螺丝和蜗杆，避免受大风等环境影响而使机械方向角或机械下倾角发生移位变化。

同时优化人员往往希望得到精确的天线机械方向角和机械上下倾角的实际数据，而目前公知的移动通信***的定向天线机械方向角和机械上下倾角的数值基本都是一个误差比较大的数值。这里主要是由于目前的测量方式大多是使用指北针进行人工测量，由于指北针是利用地球磁场确定方向角的，在安装了移动天线的地方会存在一个高频磁场，因此会产生干扰，让测量人员无法精准的测量方向角度数。而机械上下倾角则是使用下倾角仪在天线背面进行测量，不同的测量人员测量会出现测量误差，而人工去转动天线机械方向角和机械下倾角时也会造成调整误差，这就使得目前移动通信定向天线机械方向角和机械上下倾角的参数存在较大的误差，这种误差范围常在5-20度之间。

这种误差尤其是当同扇区两根天线水平角不一致时，会出现比较严重的网络质量覆盖问题，会引起相邻基站小区间的切换失败率过高和掉话，这更是网络优化工作中的需要解决的难点问题。这种人工调整机械方向角和机械上下倾角的方式从移动通信诞生开始一直沿用至今，由于这种调整误差的存在，给日后的网络规划和网络优化带来十分不利的影响。因此如果能精确快速地实施机械方向角和机械上下倾角的调整和数据采集，对提高移动通信的网络质量具有非常重要的意义。目前移动通信定向天线机械方向角和机械上下倾角的人工调整方式已不能满足日益提升的网络优化工作的需要。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种移动通信天线的自动电调***。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种移动通信天线的自动电调***，包括天线，包括固定杆，以及与固定杆同轴转动连接的转动杆，所述固定杆的上端固定有用于连接第一电机传动轴的轴套，所述转动杆的上端固定有第一电机；所述天线的下端铰接在转动杆的下部，还设有第一下倾臂、第二下倾臂，其中，所述第一下倾臂的上端铰接在转动杆的上部，所述第一下倾臂的下端通过第二电机驱动转动连接在第二下倾臂的下端，所述第二下倾臂的上端铰接在天线的上端。

优选的是，还包括同轴安装在固定杆上的固定座，以及通过轴承与固定座同轴安装的转动座，所述转动杆与转动座同轴固定在一起。

优选的是，所述轴承为平推轴承。

优选的是，所述转动座和/或固定座上设置有转角刻度。

优选的是，所述转动杆的上端设置有第一电机轴套，所述第一电机通过第一电机轴套与转动杆连接。

优选的是，所述转动杆的上端固定有安装凸耳，所述第一下倾臂与该安装凸耳铰接在一起。

优选的是，所述第一下倾臂包括用于与安装凸耳铰接的倾斜段，以及与倾斜段下端连接用于与转动杆外壁贴合的垂直段。

优选的是，所述第一下倾臂的下端固定有第二电机壳，所述第二电机壳上转动连接有第二电机传动轴，所述第二下倾臂的下端固定在第二电机传动轴的两端。

优选的是，在所述第二电机传动轴上固定有传动齿轮，所述第二电机壳中还设置有用于与传动齿轮啮合、受第二电机驱动的蜗杆。

优选的是，所述天线通过连接件铰接在第二下倾臂的上端。

本发明的自动电调***，通过第一电机可以驱动转动杆，以及与转动杆具有连接关系的第一下倾臂、第二下倾臂、天线进行转动，通过该第一电机来调节定向天线的机械方向角，实现其在水平方向上的正负90°的精确调整。通过第二电机，可以实现第一下倾臂、第二下倾臂之间的开合，也就是说，实现了定向天线下倾角的自动调节。

附图说明

图1示出了本发明自动电调***的结构示意图。

图2示出了图1中固定杆与转动杆之间的连接示意图。

图3示出了图1中沿A-A处的剖面图。

图4示出了本发明自动电调***在收起状态时的结构示意图。

图5示出了本发明自动电调***的组装结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明解决的技术问题、采用的技术方案、取得的技术效果易于理解，下面结合具体的附图，对本发明的具体实施方式做进一步说明。

参考图1，本发明提供了一种移动通信天线的自动电调***，包括应用到移动通信的天线17，还包括用于安装支撑的固定杆5，还设有与固定杆5同轴转动连接的转动杆6，使得转动杆6可以在固定杆5上发生转动。

其中，转动杆和固定杆之间的连接方式可以采用本领域技术人员所熟知的结构。在本发明一个优选的实施方式中，采用固定座9和转动座7，参考图2、图3，其中，固定座9可以固定安装在固定杆5的下部，例如可以采用内嵌式螺栓将固定座9同轴固定在固定杆5的外侧。转动座7位于固定座9的上方，并且通过轴承8与固定座9转动连接在一起。而转动杆6同轴安装在转动座9上。这样就实现了转动杆6在固定杆5上的转动连接关系。本发明中，所述轴承8优选采用平推轴承，以实现转动座7的平滑转动。转动座7、固定座9、固定杆5、转动杆6之间均是同轴关系。

在固定杆5的上端固定有用于连接第一电机传动轴2的轴套4，轴套4可通过内嵌式螺栓固定安装在固定杆5的端头，在其中部位置设置有第一电机传动轴2。在转动杆6的上端固定有第一电机1；也就是说，第一电机1安装在转动杆6的上端。

在本发明一个具体的实施例中，为了便于第一电机1的安装，在转动杆6的端头还固定有第一电机轴套3，通过该第一电机轴套3实现第一电机1与转动杆6的连接。

当第一电机1转动的时候，由于第一电机传动轴2与固定杆5之间的固定关系，使得第一电机1本体发生转动，也就是说，实现了第一电机1本体的转动，来驱动转动杆6转动，利用了电机的逆向原理实现了小型、简单的转动结构。

所述天线17的下端铰接在转动杆6的下部，还设有第一下倾臂12、第二下倾臂14，其中，所述第一下倾臂12的上端铰接在转动杆6的上部，所述第一下倾臂12的下端通过第二电机驱动转动连接在第二下倾臂14的下端，所述第二下倾臂14的上端铰接在天线17的上端。也就是说，天线17的下端铰接在转动杆6的下部，而其上端通过第一下倾臂12、第二下倾臂14与转动杆6的上部连接起来。第一下倾臂12、第二下倾臂14之间的连接结构使得打开的时候呈V型。可实现天线17上部的收放动作。

可以在转动杆6的上端固定一安装凸耳10，所述第一下倾臂12与该安装凸耳10铰接在一起。通过该安装凸耳10实现第一下倾臂12与转动杆6的连接。在本发明另一实施例中，为了进一步扩大天线的收放程度，其中所述第一下倾臂12包括用于与安装凸耳10铰接的倾斜段，以及与倾斜段下端连接可以与转动杆6外壁贴合在一起的垂直段。另外，所述天线17可以通过连接件16铰接在第二下倾臂14的上端。

第一下倾臂12和第二下倾臂14之间通过第二电机进行驱动，其结构例如可以是：参考图1，所述第一下倾臂12的下端固定一安装壳体13，该壳体13由两块第二电机壳18组装而成。参考图4，所述第二电机壳18上通过轴承19转动连接有第二电机传动轴11，该第二电机传动轴11可以贯穿第二电机壳18的两端，第二下倾臂14固定连接在第二电机传动轴11的两端。这样，通过第二电机传动轴11的转动，可以驱动第二下倾臂14转动，以实现天线上端的收放动作。

本发明中，第二电机的输出端可以就是第二电机传动轴，优选的是，在所述第二电机传动轴上固定有传动齿轮20，所述第二电机壳18中还设置有用于与传动齿轮20啮合、受第二电机21驱动的蜗杆22。也就是说，第二电机21的扭矩通过蜗杆22传递至第二电机传动轴11上，以实现电机扭矩的变化。对应的，本发明的第一电机1也可以采用此结构，在此不再进行赘述。

在本发明的另一实施例中，所述转动座7和/或固定座9上设置有转角刻度，在天线17下端与转动杆之间的铰接位置也可以设置转角刻度。本发明的自动电调***，还可以设置自锁结构，例如当电动驱动机械发生故障时，也可以通过松开锁紧螺丝进行人工手动调整。

本发明的自动电调***，通过第一电机可以驱动转动杆，以及与转动杆具有连接关系的第一下倾臂、第二下倾臂、天线进行转动，通过该第一电机来调节定向天线的机械方向角，实现其在水平方向上的正负90°的精确调整。通过第二电机，可以实现第一下倾臂、第二下倾臂之间的开合，也就是说，实现了定向天线下倾角的自动调节。

本发明的电调***，使得天线围绕着固定支撑杆水平转动，并且能精确和方便的读取转动角度。通过直流电机带动机械机构转动，实现移动通信定向天线的机械上下倾角电动调整，并能方便的读取机械下倾的度数，无需再用下倾角仪进行测量。也可以根据某一方向小区的话务容量的变化来实现天线机械方向角和机械上下倾角的自动调整。***同时兼容远程手持终端进行授权操作和数据读取功能。

本发明的自动电调***，能够保留原有定向天线支撑杆的结构，不会造成资源的浪费；在不改变现有的天线安装方式、强度和稳固性的前提下，对现有的定向天线支撑杆进行简单的改造就能实现。彻底解决了人手调整定向天线机械方向角和机械上下倾角的误差大、效率低、成本高、风险高的难题，为网络提供精确的覆盖，是网络优化技术上的一个突破。

本发明已通过优选的实施方式进行了详尽的说明。然而，通过对前文的研读，对各实施方式的变化和增加对于本领域的一般技术人员来说是显而易见的。申请人的意图是所有的这些变化和增加都落在了本发明权利要求所保护的范围中。

Claims (10)

1.一种移动通信天线的自动电调***，包括天线，其特征在于：包括固定杆，以及与固定杆同轴转动连接的转动杆，所述固定杆的上端固定有用于连接第一电机传动轴的轴套，所述转动杆的上端固定有第一电机；所述天线的下端铰接在转动杆的下部，还设有第一下倾臂、第二下倾臂，其中，所述第一下倾臂的上端铰接在转动杆的上部，所述第一下倾臂的下端通过第二电机驱动转动连接在第二下倾臂的下端，所述第二下倾臂的上端铰接在天线的上端。

2.根据权利要求1所述的自动电调***，其特征在于：还包括同轴安装在固定杆上的固定座，以及通过轴承与固定座同轴安装的转动座，所述转动杆与转动座同轴固定在一起。

3.根据权利要求2所述的自动电调***，其特征在于：所述轴承为平推轴承。

4.根据权利要求2所述的自动电调***，其特征在于：所述转动座和/或固定座上设置有转角刻度。

5.根据权利要求1所述的自动电调***，其特征在于：所述转动杆的上端设置有第一电机轴套，所述第一电机通过第一电机轴套与转动杆连接。

6.根据权利要求1所述的自动电调***，其特征在于：所述转动杆的上端固定有安装凸耳，所述第一下倾臂与该安装凸耳铰接在一起。

7.根据权利要求6所述的自动电调***，其特征在于：所述第一下倾臂包括用于与安装凸耳铰接的倾斜段，以及与倾斜段下端连接用于与转动杆外壁贴合的垂直段。

8.根据权利要求6所述的自动电调***，其特征在于：所述第一下倾臂的下端固定有第二电机壳，所述第二电机壳上转动连接有第二电机传动轴，所述第二下倾臂的下端固定在第二电机传动轴的两端。

9.根据权利要求8所述的自动电调***，其特征在于：在所述第二电机传动轴上固定有传动齿轮，所述第二电机壳中还设置有用于与传动齿轮啮合、受第二电机驱动的蜗杆。

10.根据权利要求1所述的自动电调***，其特征在于：所述天线通过连接件铰接在第二下倾臂的上端。