CN112635961A - 模块式精度可调的信号覆盖*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块式精度可调的信号覆盖***，包括单个宽频可调信号源覆盖角度为90°的宽频口天线、支撑板、上安装盖、底座，支撑板安装在底座内，宽频口天线安装在支撑板上。本发明中可根据实际信号覆盖要求调整宽频口天线的个数以及安装角度来调整信号的覆盖范围，同时通过转向支架对宽频口天线水平、垂直角度上进行调整，实现指定信号覆盖区域整体信号覆盖，即满足实际信号覆盖需求又降低了成本。并且通过驻波调谐器对设备驻波精度进行校正，可针对特定频段驻波指标进行重点优化，也可以对所覆盖的所有频段进行整体优化，以此解决客户对不同频段的指标要求，覆盖频段为1.5Ghz－5Ghz，满足4G、5G通信FR1频带的使用需求。

Description

模块式精度可调的信号覆盖***

技术领域

本发明涉及信号传输技术领域，尤其涉及一种模块式精度可调的信号覆盖***。

背景技术

现有的信号覆盖天线是利用天线将通讯设备信号采用高空向下辐射信号，其辐射信号角度固定后难以调节，辐射范围窄，为达到指定区域完全覆盖，需设置多个信号覆盖天线从而使成本增加。为提高信号强度使得天线尺寸比较大，同时天线直接暴露在公众视野范围内易造成居民产生抵触心理，安装时物业难以协调，由于安装在高空存在施工风险及后期设备高空坠落隐患。天线安装分散造成维护成本过高，无法实现设备安装集中化、管理集中化、维护集中化。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种模块式精度可调的信号覆盖***，实现指定信号覆盖区域或整体信号覆盖，并且可满足客户对不同频段的指标要求。

根据本发明实施例的一种模块式精度可调的信号覆盖***，包括上安装盖、单个宽频可调信号源覆盖角度为90°的宽频口天线、转向支架、支撑板、底座，所述宽频口天线安装在转向支架上，转向支架安装在支撑板上，支撑板安装在所述底座内，可依据需要覆盖范围来调整安装个数的所述宽频口天线上方设置有上安装盖，所述上安装盖与所述底座为可拆卸安装。

优选的，所述宽频口天线包括上壳体、宽频口振子、下壳体，所述上壳体安装在所述宽频口振子上端，所述下壳体安装在所述宽频口振子下端。所述上壳体与所述下壳体通过凹槽与凸边配合安装，所述上壳体与所述下壳体的凹槽与凸边安装处采用超声波焊接密封。

优选的，所述宽频口振子包括上腔体、下腔体，所述上腔体与所述下腔体通过螺丝固定，所述上腔体与下腔体之间固定形成梯形结构，所述上腔体靠近所述下腔体的一侧中部一体成形有上鱼尾，所述下腔体靠近所述上腔体的一侧中部一体成形有下鱼尾，所述上腔体靠近所述梯形结构口径小的一侧一体成形有上固定平台，所述下腔体靠近所述梯形结构口径小的一侧一体成形有下固定平台，所述上固定平台开设有通孔，所述通孔内部安装有定制接头转换器，所述下固定平台对应所述通孔位置处开设有螺纹孔，所述螺纹孔内部安装有驻波调谐器。

优选的，所述定制接头转换器包括用于外接馈线的信号接头、介质、探针，所述信号接头安装在所述通孔远离所述螺纹孔的一侧，所述探针安装在所述通孔内部靠近所述螺纹孔的一侧，所述探针通过所述介质与所述信号接头连接。

优选的，所述上鱼尾与所述下鱼尾的曲面函数均为：

y＝2.2113×e^0.02·x+0.7012；

x取值从20-155，所述上腔体中x取值中0的位置为所述定制接头转换器的轴心位置，所述下腔体中x取值中0的位置为所述驻波调谐器的轴心位置。

优选的，所述下壳体远离所述上壳体的一侧还开设有转向支架安装孔，所述上壳体通过转向支架与所述支撑板连接，所述转向支架通过螺钉与所述转向支架安装孔固定安装。

优选的，所述上腔体与所述下腔体结构相同，所述上腔体与下腔体连接处均开设有凸边与凹槽，所述上腔体与所述下腔体的合边通过凸边与凹槽配合安装。

优选的，所述上安装盖与所述宽频口天线表面均设置有用于录入信息的二维码。

优选的，所述探针为变台阶结构。

本发明中：

(1)本发明模块式精度可调的信号覆盖***中每个宽频口天线相互独立，在实际使用过程中可根据具体的信号覆盖场景，自由调整宽频口天线的数量，每个宽频口天线覆盖角度为90°，可单独使用进行信号覆盖，也可二个组合成180°，三个组成270°，四个相互90°夹角布置，可实现任意角度和360°方向全覆盖，如多个串联或多个并联使用，它的信号强度可以达到单个的1.5倍，水平或垂直信号覆盖更强，覆盖区域更宽，实现不同区域的信号覆盖，按需配置节省投资；

(2)驻波调谐器为定制器件，表面攻有镙纹，安装在振子下腔体镙纹孔上，通过旋转调节或优化馈电口信号精度，后期加工或使用过程中出现一定量的精度偏差可通过智能调谐器进行校正，即可针对指定频段精度指标进行重点优化，也可以对所覆盖的所有频段进行整体优化，以此解决客户对不同频段的指标要求，实现设备在实际生产和使用过程中的精度双重保证极大提升了智能可调信号覆盖设备的容差能力；

(3)本发明模块式精度可调的信号覆盖***中的宽频口天线可自由组合，同时通过转向支架对水平，垂直，角度进行自由调整，所以对安装地点的选择更自由度更高，以此解决因为各种安装场景带来的信号覆盖局限性；

(4)模块式精度可调的信号覆盖***中后台设置有专用管理软件，同时在设备上配有专用二维码，在首次安装后扫码录入相关信息后平台会自动定位，为后期设备出现故障维修、巡检快带定位及资产管理带来极大的便利，通过后期设备升级可实现自动上送告警信息，实现自动派单；

(5)宽频口天线上腔体与下腔体设计结构相同，在上下腔体的合边采用凸边与凹槽配合设计，通过这样设计组合在一起来解决信号泄露问题，尾部设计为三角形，减小了设备的***尺寸在旋转覆盖时使用，同时上鱼尾、下鱼尾、固定平台、固定耳朵、凹槽、凸边、通孔、螺纹孔分别与上腔体下腔体设计成一体，保证产品后期采用压铸或机加工精度更高，还可以大大降低模具、生产加工等成本；

(6)定制接头转换器由探针套介质形式，其中探针套介质转换通过用介质套筒套住探针，尾部增加了变台阶结构改善了天线匹配，并在末端增加内导体金属直径尺寸，降低了等效阻抗，减小了阻抗对频率变化的敏感性，从而展宽了频带。

(7)模块式精度可调的信号覆盖***是利用天线将通讯设备信号采用地面集中式以水平、垂直、角度方式辐射信号，所覆盖信号可以指定区域、角度，也可以360°全向覆盖。由于该***信号覆盖区域可自由调整，所以即满足常规场景需求，又能解决特定场景信号覆盖需求。区别传统高空分散式信号覆盖实现方式，这样首先可以节约通信设备成本、施工成本、维护成本；其次可以最大程度避免高空施工风险及后期设备高空坠落隐患。实现设备安装集中化、管理集中化、维护集中化。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种模块式精度可调的信号覆盖***的剖视图；

图2为本发明提出的模块式精度可调的信号覆盖***的***示意图；

图3为本发明提出的宽频口天线的结构示意图；

图4为本发明提出的宽频口天线的***示意图；

图5为本发明提出的宽频口振子的***示意图；

图6为本发明提出的下腔体固定平台处的局部放大图；

图7为本发明提出的上腔体固定平台处的局部放大图；

图8为本发明提出的宽频口振子的剖视图；

图9为本发明提出的定制接头转换器的结构示意图；

图10为本发明提出的上腔体的结构示意图；

图11为本发明提出的上、下腔体曲面位于二维直角坐标系内的示意图；

图12为本发明提出的模块式精度可调的信号覆盖***单个端口的辐射覆盖方向图；

图13为本发明提出的模块式精度可调的信号覆盖***的驻波比曲线；

图14为本发明提出的模块式精度可调的信号覆盖***四端口使用时端口间隔离曲线。

图中：1-上安装盖、2-宽频口天线、3-馈线口、4-转向支架、5-支撑板、6-底座、201-上壳体、202-宽频口振子、203-下壳体、2021-定制接头转换器、2022-上腔体、2023-上鱼尾、2024-上固定平台、2025-固定耳朵、2026-下腔体、2027-下鱼尾、2028-驻波调谐器、20211-信号接头、20212-介质、20213-探针、20221-通孔、20261-凸边、20262-凹槽、20263-螺纹孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参照图1-11，包括上安装盖1、单个宽频可调信号源覆盖角度为90°的宽频口天线2、转向支架4、支撑板5、底座6，宽频口天线2安装在转向支架4上，转向支架4安装在支撑板5上，支撑板5安装在底座6内，可依据需要覆盖范围来调整安装个数的宽频口天线2上方设置有上安装盖1，上安装盖1与底座6为可拆卸安装。

宽频口天线2包括上壳体201、宽频口振子202、下壳体203，上壳体201安装在宽频口振子202上端，下壳体203安装在宽频口振子202下端。上壳体201与下壳体203通过凹槽与凸边配合安装，上壳体201与下壳体203的凹槽与凸边安装处采用超声波焊接密封。

宽频口振子202包括上腔体2022、下腔体2026，上腔体2022与下腔体2026通过螺丝固定，上腔体2022与下腔体2026之间固定形成梯形结构，上腔体2022靠近下腔体2026的一侧中部一体成形有上鱼尾2023，下腔体2026靠近上腔体2022的一侧中部一体成形有下鱼尾2027，上腔体2022靠近梯形结构口径小的一侧一体成形有上固定平台2024，下腔体2026靠近梯形结构口径小的一侧一体成形有下固定平台，上固定平台2024开设有通孔20221，通孔20221内部安装有定制接头转换器2021，下固定平台对应通孔20221位置处开设有螺纹孔20263，螺纹孔20263内部安装有驻波调谐器2028。

定制接头转换器2021包括用于外接馈线的信号接头20211、介质20212、探针20213，信号接头20211安装在通孔20221远离螺纹孔20263的一侧，探针20213安装在通孔20221内部靠近螺纹孔20263的一侧，探针20213通过介质20212与信号接头20211连接。

上鱼尾2023与下鱼尾2027的曲面函数均为：

y＝2.2113×e^0.02·x+0.7012；

x取值从20-155，上腔体2022中x取值中0的位置为定制接头转换器2021的轴心位置，下腔体2026中x取值中0的位置为驻波调谐器2028的轴心位置。

下壳体203远离上壳体201的一侧还开设有转向支架安装孔，上壳体201通过转向支架4与支撑板5连接，转向支架4通过螺钉与转向支架安装孔固定安装。

上腔体2022与下腔体2026结构相同，上腔体2022与下腔体2026连接处均开设有凸边20261与凹槽20262，上腔体2022与下腔体2026的合边通过凸边20261与凹槽20262配合安装。

上安装盖1与宽频口天线2表面均设置有用于录入信息的二维码。

探针20213为变台阶结构。

本模块式精度可调的信号覆盖***可满足4G、5G通信FR1频带内主要频带的使用需求，可覆盖频段可扩展为1.5Ghz－5Ghz，包括上安装盖1，四个宽频口天线2、转向支架4、支撑板5、底座6，同时四个宽频口天线2相互呈90°排列。

每个宽频口天线2均可根据覆盖场景需求对水平，垂直，角度进行独立调整，也可整体对水平、垂直、角度进行调整，实现指定信号覆盖区域整体信号覆盖。

每个宽频可调信号源可根据覆盖场景采用无线方式或外接信号控制器方式在***软件上，以可视化的方式实现水平、垂直、角度调整。也可整体对水平、垂直、角度进行调整，实现指定信号覆盖区域整体信号覆盖。

每个宽频口天线2驻波精度出现误差可通过旋转定制的驻波调谐器2028与定制接头转换器2021接触面的距离进行校正如图8。可针对特定频段驻波指标进行重点优化，也可以对所覆盖的所有频段进行整体优化，以此解决客户对不同频段的指标要求，也可实现设备在实际生产或使用过程中的精度双重保证。

每个宽频口天线2由上腔体2022、下腔体2026、驻波调谐器2028、定制接头转换器2021组成。其中上腔体2022与下腔体2026设计结构相同，在上下腔体的合边采用凸边20261与凹槽20262配合设计，通过这样设计组合在一起来解决信号泄露问题，组合后在固定耳朵2025处用采用镙丝紧固。同时上鱼尾2023、下鱼尾2027、上固定平台2024、下固定平台、固定耳朵2025、凹槽20262、凸边20261分别与上腔体2022、下腔体2026设计成一体，保证产品后期采用压铸或机加工精度更高，还可以大大降低模具、生产加工等成本。

驻波调谐器2028为定制器件，表面攻有镙纹，安装在下腔体2026，镙纹孔20263上，通过旋转调节或优化馈电口信号精度，调整到最佳固定即可。

定制接头转换器20211由信号接头20211为N型、4.3/10、SMA等射频连接器，介质20212和探针20213组成，将定制接头转换器2021***上腔体2022通孔20221并用镙丝锁在上固定平台2024上，用于信号覆盖***的信号传输接口。

宽频口天线2天线安装在转向支架4再装在支撑板5，通过转向支架调整每个宽频口天线2的方向及角度来实现信号覆盖方向的改变。

1)本发明中每个宽频口天线2如图3所示相互独立，在实际使用过程中可根据具体的信号覆盖场景，自由调整宽频口天线2的数量，每个宽频口天线2覆盖角度为90°，可单独使用进行信号覆盖，也可二个组合成180°，三个组成270°，四个相互90°夹角布置，可实现任意角度和360°方向全覆盖。如多个串联或多个并联使用，它的信号强度可以达到单个的1.5倍，水平或垂直信号覆盖更强，覆盖区域更宽。实现不同区域的信号覆盖，按需配置节省投资。

2)驻波调谐器2028为定制器件，表面攻有镙纹，安装在振子下腔体2026镙纹孔20263上，通过旋转调节或优化馈电口信号精度。后期加工或使用过程中出现一定量的精度偏差可通过智能调谐器进行校正，即可针对指定频段精度指标进行重点优化，也可以对所覆盖的所有频段进行整体优化，以此解决客户对不同频段的指标要求。实现设备在实际生产和使用过程中的精度双重保证极大提升了智能可调信号覆盖设备的容差能力。

3)本发明中如图2所示，宽频口天线2可自由组合，同时也可对水平，垂直，角度进行自由调整，所以对安装地点的选择更自由度更高，以此解决因为各种安装场景带来的信号覆盖局限性。

4)本发明中如图2所示，本***后台设置有专用管理软件，同时在设备上配有专用二维码，在首次安装后扫码录入相关信息后平台会自动定位，为后期设备出现故障维修、巡检快带定位及资产管理带来极大的便利，通过后期设备升级可实现自动上送告警信息，实现自动派单。

5)本发明中宽频口天线2上腔体2022与下腔体2026设计结构相同，在上下腔体的合边采用凸边20261与凹槽20262配合设计，通过这样设计组合在一起来解决信号泄露问题，尾部设计为三角形，减小了设备的***尺寸在旋转覆盖时使用。同时上鱼尾2023、下鱼尾2027、固定平台2024、固定耳朵2025、凹槽20262、凸边20261、通孔20221、螺纹孔20263分别与上腔体2022下腔体2026设计成一体。保证产品后期采用压铸或机加工精度更高，还可以大大降低模具、生产加工等成本。

6)如图9所示，定制接头转换器由20211探针20213套介质20212形式，其中探针20213套介质20212转换，通过用介质20212套筒套住探针20213，尾部增加了变台阶结构改善了天线匹配，并在末端增加内导体金属直径尺寸，降低了等效阻抗，减小了阻抗对频率变化的敏感性，从而展宽了频带。

7)宽频口天线如图3所示尾部设计为三角形，在覆盖360度使用时，减小了设备的***尺寸，在定制接头转换器2021尾部增加了变台阶结构改善了天线匹配，在接头下方增加了驻波调谐器2028调节结构，进一步改善了宽带匹配驻波。经过以上优化设计，天线在1.5GHz-5GHz保持了较高的辐射效率，天线在频带内***辐射覆盖方向图(图12)所示，同时在宽频带内驻波比小于1.38，天线驻波曲线(图13)，各端口隔离＞44dB曲线(图14)所示。

综上，该模块式精度可调的信号覆盖***可通过安装宽频口天线的个数以及安装角度来调整信号的覆盖范围，同时通过转向支架对宽频口天线水平、垂直角度上进行调整，实现指定信号覆盖区域整体信号覆盖，并且通过驻波调谐器对设备驻波精度进行校正，可针对特定频段驻波指标进行重点优化，也可以对所覆盖的所有频段进行整体优化，以此解决客户对不同频段的指标要求。

模块式精度可调的信号覆盖***是利用天线将通讯设备信号采用地面集中式以水平、垂直、角度方式辐射信号，所覆盖信号可以指定区域、角度，也可以360°全向覆盖。由于该***信号覆盖区域可自由调整，所以即满足常规场景需求，又能解决特定场景信号覆盖需求区别传统高空分散式信号覆盖实现方式，这样首先可以节约通信设备成本、施工成本、维护成本；其次可以最大程度避免高空施工风险及后期设备高空坠落隐患。实现设备安装集中化、管理集中化、维护集中化。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：包括上安装盖、单个宽频可调信号源覆盖角度为90°的宽频口天线、转向支架、支撑板、底座，所述宽频口天线安装在转向支架上，转向支架安装在支撑板上，支撑板安装在所述底座内，可依据需要覆盖范围来调整安装个数的所述宽频口天线上方设置有上安装盖，所述上安装盖与所述底座为可拆卸安装。

2.根据权利要求1所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述宽频口天线包括上壳体、宽频口振子、下壳体，所述上壳体安装在所述宽频口振子上端，所述下壳体安装在所述宽频口振子下端，所述上壳体与所述下壳体通过凹槽与凸边配合安装，所述上壳体与所述下壳体的凹槽与凸边安装处采用超声波焊接密封。

3.根据权利要求2所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述宽频口振子包括上腔体、下腔体，所述上腔体与所述下腔体通过螺丝固定，所述上腔体与下腔体之间固定形成梯形结构，所述上腔体靠近所述下腔体的一侧中部一体成形有上鱼尾，所述下腔体靠近所述上腔体的一侧中部一体成形有下鱼尾，所述上腔体靠近所述梯形结构口径小的一侧一体成形有上固定平台，所述下腔体靠近所述梯形结构口径小的一侧一体成形有下固定平台，所述上固定平台开设有通孔，所述通孔内部安装有定制接头转换器，所述下固定平台对应所述通孔位置处开设有螺纹孔，所述螺纹孔内部安装有驻波调谐器。

4.根据权利要求3所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述定制接头转换器包括用于外接馈线的信号接头、介质、探针，所述信号接头安装在所述通孔远离所述螺纹孔的一侧，所述探针安装在所述通孔内部靠近所述螺纹孔的一侧，所述探针通过所述介质与所述信号接头连接。

5.根据权利要求3所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述上鱼尾与所述下鱼尾的曲面函数均为：

y＝2.2113×e^0.02·x+0.7012；

x取值从20-155，所述上腔体中x取值中0的位置为所述定制接头转换器的轴心位置，所述下腔体中x取值中0的位置为所述驻波调谐器的轴心位置。

6.根据权利要求2所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述下壳体远离所述上壳体的一侧还开设有转向支架安装孔，所述上壳体通过转向支架与所述支撑板连接，所述转向支架通过螺钉与所述转向支架安装孔固定安装。

7.根据权利要求3所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述上腔体与所述下腔体结构相同，所述上腔体与下腔体连接处均开设有凸边与凹槽，所述上腔体与所述下腔体的合边通过凸边与凹槽配合安装。

8.根据权利要求1所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述上安装盖与所述宽频口天线表面均设置有用于录入信息的二维码。

9.根据权利要求4所述的模块式精度可调的信号覆盖***，其特征在于：所述探针为变台阶结构。

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