CN102496785A - 用于微波室外传输系统的极化设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及用于微波室外传输系统的极化设备。一种用于微波室外传输系统的极化设备，微波室外传输系统包括天线和室外有源设备，极化设备包括：第一极化部件，第一极化部件可拆卸地紧固在室外有源设备上，使得第一极化部件的波导与室外有源设备的波导保持方向一致；第二极化部件，第二极化部件可拆卸地紧固到第一极化部件，以允许通过第二极化部件相对于第一极化部件的转动来调整第二极化部件的波导与第一极化部件的波导之间的夹角。本发明实施例能够利用简单的结构实现在水平极化和垂直极化之间进行方便快速地切换，而且该极化设备可以兼容现有的天线系统，实现对现有天线的改造，从而节省了更换现有天线的成本。

Description

用于微波室外传输系统的极化设备

技术领域

本发明实施例涉及微波通信领域，并且更具体地，涉及用于微波室外传输系统的极化设备。

背景技术

在现有微波通信系统中，为了实现频谱资源充分利用，减少微波传输信号之间的干扰，微波室外传输系统中会采用垂直极化和水平极化两种方式传输信号。为此，微波室外传输系统的室外有源设备的极化方式需要兼容水平极化和垂直极化两种极化方式。

例如，一种支持两种极化方式的极化方案使用两个极化部件来实现，即一个极化部件支持水平极化，而另一个极化部件支持垂直极化，通过替换这两个部件来实现在两种极化方式之间的切换。在这种极化方案中，极化部件的输入端是水平极化方向，而输出端的电场方向为水平极化或垂直极化。在实践中使用这两个极化部件时，其中一个极化部件装配在天线系统中，而另一个极化部件保存在辅料包中。在现场操作中，可能发生极化部件丢失的风险。而且，改变极化方式需要现场更换极化部件，操作复杂。

例如，另一种支持两种极化方式的极化方案使用一个特制的专用极化部件来实现。在这种计划方案中，极化部件的输入端电场为45度方向，输出端电场方向为水平极化或垂直极化。在利用这种计划方案时，需要在天线端安装该特制的专用极化部件。由于该极化部件的特殊性，安装该极化部件要求更换整个天线端。但是，一般在微波通信系统中，天线端都不便于更换而且更换费用巨大，因此使用这种计划方案，无法兼容现有的天线端。

因此，需要提供一种能支持两种极化方式的极化设备，能方便地在两种极化方式之间切换，而且能兼容现有的天线。

发明内容

本发明实施例提供一种用于微波室外传输系统的极化设备。

一方面，提供了一种用于微波室外传输系统的极化设备，所述微波室外传输系统包括天线和室外有源设备，所述极化设备包括：

第一极化部件，所述第一极化部件可拆卸地紧固在所述室外有源设备上，使得所述第一极化部件的波导与所述室外有源设备的波导保持方向一致；

第二极化部件，所述第二极化部件可拆卸地紧固到所述第一极化部件，以允许通过所述第二极化部件相对于所述第一极化部件的转动来调整所述第二极化部件的波导与所述第一极化部件的波导之间的夹角。

另一方面，提供了一种微波室外传输单元，所述微波室外传输单元包括本发明实施例的极化设备。

另一方面，提供了一种通信系统，所述通信系统包括本发明实施例的微波室外传输单元。

本发明实施例能够利用简单的结构实现在水平极化和垂直极化之间进行方便快速地切换，而且该极化设备可以兼容现有的天线，节省了更换现有天线的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的极化设备的装配图；

图2是根据本发明实施例的极化设备的第一极化部件的透视图；

图3是根据本发明实施例的极化设备的第二极化部件的透视图；

图4是根据本发明实施例实现水平极化时，各部件的波导相对关系的示意图；

图5是根据本发明实施例实现垂直极化时，各部件的波导相对关系的示意图；

图6是根据本发明优选实施例的极化设备的第一极化部件的透视图；

图7是根据本发明优选实施例的极化设备的第二极化部件的透视图；

图8是根据本发明优选实施例的极化设备的密封环的透视图。

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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是根据本发明实施例的用于微波室外传输系统的极化设备10的装配图。一般来说，微波室外传输系统包括天线(图中未示出)和室外有源设备100。室外有源设备通常为包含电源、中频、射频(含微波频段)有源收发链路、双工器及配套结构件的微波室外模块。在本发明实施例中，针对天线水平极化和垂直极化而言，微波室外传输系统的室外有源设备100的波导均与天线的波导成45度夹角。如图1所示，极化设备10主要包括第一极化部件200和第二极化部件300。第一极化部件200可拆卸地紧固在微波室外传输系统的室外有源设备100上，使得第一极化部件200的波导与室外有源设备100的波导保持方向一致。第二极化部件300可拆卸地紧固到第一极化部件200，以允许通过第二极化部件300相对于第一极化部件200的转动来调整第一极化部件200的波导与第二极化部件300的波导之间的夹角。下面具体描述极化设备10。

本领域技术人员理解，天线和室外有源设备上的波导一般可以设置为矩形的波导口，以便于发射无线电波。根据本发明实施例的极化设备10的第一极化部件200和第二极化部件300上的波导也优选设置为矩形的波导口，其形状和尺寸与天线以及室外有源设备100上的波导对应。

图2示出了根据本发明实施例的第一极化部件200的透视图。图2所示的是第一极化部件200的一种优选方案。第一极化部件200基本上成柱状管210，所述柱状管具有闭合端220和开放端230。因此，第一极化部件200基本上呈杯状。第一极化部件200的波导240设置在柱状管210的闭合端220的中心，即设置在该杯状部件的底部中心。波导240可以设置为矩形的波导口，其形状与室外有源设备100上的波导对应。柱状管210的闭合端220具有法兰部分250，第一极化部件200通过法兰部分250上的紧固件孔(图中未示出)利用紧固件(图中未示出)紧固在室外有源设备100上。本领域技术人员可以理解，这里法兰部分250上的紧固件孔可以存在多个，优选均匀地围绕法兰部分250的周边分布。将第一极化部件200固定到室外有源设备上的紧固件可以选择螺栓。在这种情况下，室外有源设备上开设相应的螺纹孔，以便接收紧固件。

图3示出了根据本发明实施例的第二极化部件300的透视图。图3所示的是第二极化部件300的一种优选方案。第二极化部件300基本上为柱状体310，具有第一端面320和第二端面330(见图7)。柱状体310的外径基本上配合图2所示第一极化部件200的柱状管210的内径，以便柱状体310可以插入柱状管210中，实现第一极化部件200与第二极化部件300的装配。第一极化部件200与第二极化部件300装配时，柱状体310的第二端面330面对柱状管210的闭合端220的内侧。第二极化部件300上的波导340成矩形波导口的形式，贯穿柱状体310的第一端面320和第二端面330设置在第一端面320的中心。波导340的形状和尺寸与第一极化部件200上的波导240相对应。在第二极化部件300与第一极化部件200配合时，可以相对于第一极化部件200转动第二极化部件300，调整第二极化部件300的波导340与第一极化部件200的波导240之间的夹角，以实现在天线水平极化和垂直极化之间的切换。这里所说的波导与波导之间的夹角，指的是表示各波导的矩形的纵向轴线之间的夹角，以下相同。第二极化部件300通过设置在该柱状体310周边的贯穿的紧固件孔350利用紧固件紧固到第一极化部件200。本领域技术人员可以理解，这里柱状体310上的紧固件孔350可以存在多个，优选均匀地围绕柱状体的周边分布。将第二极化部件300紧固到第一极化部件200上的紧固件可以选择螺栓。在这种情况下，紧固件200的闭合端220开设相应的螺纹孔290(见图2)，以便接收紧固件。

下面参照图4和图5详细说明利用第一极化部件200和第二极化部件300实现水平极化和垂直极化的配置。

图4是利用第一极化部件200和第二极化部件300在天线上实现水平极化时，各部件波导口的相对位置关系。为了例述清楚，图中进行了简化，仅示出了各部件的波导口。图4示出了天线、室外有源设备、第一极化部件200和第二极化部件300安装在一起时，各波导口叠置在一起的俯视图，其中双点划线表示的是水平极化时天线的波导，单点划线表示的是方向保持一致的室外有源设备100的波导和第一极化部件200的波导240，而实线表示的是第二极化部件300的波导340。为方便描述，在图4中，认为水平极化时，天线的波导所处方位为0度，第一极化部件200的波导240与室外有源设备的波导两者所处方位为45度，也即与天线的波导之间的夹角为45度。第二极化部件300的波导340所处方位为22.5度，也即与第一极化部件200的波导240之间的夹角为22.5度。在这样的配置下就实现了天线的水平极化。

图5是利用第一极化部件200和第二极化部件300在天线上实现垂直极时，各部件波导口的相对位置关系。同样，为了例述清楚，图中进行了简化，仅示出了各部件的波导口。图5示出了天线、室外有源设备、第一极化部件200和第二极化部件300安装在一起时，各波导口叠置在一起的俯视图，其中双点划线表示的是垂直极化时天线的波导，单点划线表示的是方向保持一致的室外有源设备100的波导和第一极化部件200的波导240，而实线表示的是第二极化部件300的波导340。为方便描述，在图5中，认为水平极化时，天线的波导所处方位为90度，第一极化部件200的波导240与室外有源设备100的波导两者所处方位为45度，也即第一极化部件200的波导240和室外有源设备100的波导两者与天线的波导之间的夹角为45度。第二极化部件300的波导340所处方位为67.5度，也即与第一极化部件200的波导240之间的夹角为22.5度。在这样的配置下就实现了天线的垂直极化。

从图4和图5可以看出，第一极化部件200的波导240总是成45度角安装，而第二部件300的波导340与第一极化部件200的波导240夹角为22.5度，但是方向不同。如果认为在图4中，第二部件300的波导340与第一极化部件200的波导240夹角为-22.5度，则可以认为在图5中，第二部件300的波导340与第一极化部件200的波导240夹角为22.5度。因此通过调整第二极化部件300相对于第一极化部件200的转动的角度，可以实现在天线水平极化和垂直极化之间进行灵活的切换。

当然，本发明并不限于在天线水平极化和垂直极化之间进行切换。本领域技术人员理解，通过第二极化部件300与第一极化部件200之间的相对转动，也可以实现天线的任意极化角度。

根据本发明实施例，针对常用的水平极化和垂直极化进行了进一步的改进。图6是根据本发明实施例的第一极化部件200的优选结构。如图6所示，第一极化部件200的柱状管210的闭合端220的内侧包括弧形凹槽260，弧形凹槽260沿着柱状管210的圆周方向延伸，跨度为45度。弧形凹槽260具有第一端262和第二端264，以便与第二极化部件300上的对应凸起(以下描述)相配合，来实现天线的水平极化和垂直极化。图7是根据本发明实施例的第二极化部件300的优选结构。如图7所示，第二极化部件300的柱状体310的第二端面330上包括设置在周边边缘的凸起340。在图6和图7所示的第一极化部件200和第二极化部件300配合时，凸起340配合在弧形凹槽360内。根据本发明实施例，可以选择弧形凹槽260在闭合端220上的位置，和/或选择凸起340在第二端面330上的位置，使得凸起340位于弧形凹槽260的第一端262时，实现天线的水平极化，而凸起340位于弧形凹槽260的第二端264时，实现天线的垂直极化。

在第一极化部件200上设置弧形凹槽260，在第二极化部件300上设置与弧形凹槽260配合的凸起340，可以保证调整第二极化部件300相对于第一极化部件200的转动时能够精确定位，并且凸起和弧形凹槽的配合可以提供防呆功能，避免第二极化部件300相对于第一极化部件错误定位。

虽然未示出，但是根据本发明实施例，图7所示第二极化部件300上用来紧固到第一极化部件200的紧固件孔350可以设置为弧形孔，所述弧形孔的跨度与弧形凹槽260的跨度对应。这样在调整第二极化部件300相对于第一极化部件200的转动角度时，不需要将第二极化部件300从第一极化部件200中取出，而仅需拧松紧固件并转动第二极化部件300，达到期望的位置后，再将紧固件拧紧。这样的设置可以防止调整角度时，意外损坏或丢失第二极化部件。根据本发明实施例，弧形孔的数量至少为1个，以便提供更为可靠的紧固效果。

本领域技术人员可以理解，弧形凹槽260的跨度不限于45度。根据具体的应用需求，可以选择更大或更小的跨度，以实现不同角度的极化。根据优选的实施例，弧形凹槽260的跨度至少为45度。在第二极化部件300上的紧固件孔350为弧形孔的实施例中，弧形孔的跨度相应地也至少为45度。

根据本发明实施例，在图6所示第一极化部件200的闭合端220的内侧，围绕波导240与柱状管210通信地设置环状凹槽270。在实际使用中，可以在该环状凹槽270中设置密封环280(在图8中示出)，以便第二极化部件300与第一极化部件200配合时，由密封环280提供防水密封作用。密封环280可以选用硅橡胶材料，以便在提供防水密封的同时，保证电气传输性能。

根据本发明实施例，第一极化部件200和第二极化部件300可以选用铝合金材料制成。为了进一步提高极化效率，可以在第一极化部件200的波导240以及第二极化部件300的波导340的表面上电镀金、银等金属。

本发明实施例能够利用简单的结构实现在水平极化和垂直极化之间进行方便快速地切换，而且该极化设备可以兼容现有的天线系统，实现对现有天线的改造，从而节省了更换现有天线的成本。

根据发明实施例的另一方面，提出了一种微波室外传输单元，所述微波室外传输单元可以包括上述极化设备10，用于实现微波水平极化和/或垂直极化。

根据本发明实施例的另一方面，提出了一种通信系统，所述通信系统包括上述的微波室外传输单元，所述微波室外传输单元利用其中包括的计划设备10来实现微波水平极化和/或垂直极化。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于微波室外传输系统的极化设备，所述微波室外传输系统包括天线和室外有源设备，其特征在于，所述极化设备包括：

第一极化部件，所述第一极化部件可拆卸地紧固在所述室外有源设备上，使得所述第一极化部件的波导与所述室外有源设备的波导保持方向一致；

第二极化部件，所述第二极化部件可拆卸地紧固到所述第一极化部件，以允许通过所述第二极化部件相对于所述第一极化部件的转动来调整所述第二极化部件的波导与所述第一极化部件的波导之间的夹角。

2.如权利要求1所述的极化设备，其特征在于，

所述第一极化部件包括柱状管，所述柱状管具有闭合端和开放端，所述第一极化部件的波导设置在所述柱状管的所述闭合端的中心，所述柱状管的闭合端具有法兰部分，所述第一极化部件通过所述法兰部分上的紧固件孔利用紧固件固定在所述室外有源设备上；

所述第二极化部件包括柱状体，所述第二极化部件的波导贯穿所述柱状体设置在所述柱状体的中心，所述第二极化部件通过设置在所述柱状体周边的紧固件孔紧固在所述第一极化部件上。

3.如权利要求2所述的极化设备，其特征在于，

所述第一极化部件的柱状管的闭合端内侧设置与所述柱状管同心的弧形凹槽；

所述第二极化部件的其中一个端面上设置凸起，所述第二极化部件的所述凸起用于在所述第一极化部件与所述第二极化部件配合时，在所述第一极化部件的所述弧形凹槽中滑动，以调节所述第二极化部件的波导与所述第一极化部件的波导之间的夹角。

4.如权利要求3所述的极化设备，其特征在于，

所述第二极化部件的所述柱状体上的紧固件孔包括与所述柱状体同心的弧形孔，以便所述第二极化部件的所述凸起在所述第一极化部件的所述弧形凹槽中滑动时，用于紧固所述第一极化部件和所述第二极化部件的紧固件在所述弧形孔中滑动。

5.如权利要求3或4所述的极化设备，其特征在于，

所述第一极化部件的所述弧形凹槽的跨度至少为45度。

6.如权利要求4所述的极化设备，其特征在于，

所述第二极化部件的所述弧形孔的跨度至少为45度。

7.如权利要求6所述的极化设备，其特征在于，

所述第二部件包括至少一个所述弧形孔。

8.如权利要求1至4任一项所述的极化设备，其特征在于，

所述极化设备进一步包括密封环，所述密封环设置在所述第一极化部件的所述柱状管的所述闭合端的内侧，位于所述第一极化部件的波导周围，以便在所述第一极化部件与所述第二极化部件配合时，在所述第一极化部件与所述第二极化部件之间形成密封。

9.一种微波室外传输单元，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的极化设备。

10.一种通信系统，其特征在于，包括如权利要求9所述的微波室外传输单元。

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