CN105075014A - 具备多个垂直排列辐射元件的天线 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动通信用基站天线，在与基站系统连接的具备垂直排列多个辐射元件的天线中，包括：反射板，其安装于所述天线内部；多个辐射元件，其安装于所述反射板的平面；及移动部，其使所述多个辐射元件在所述反射板的平面范围内沿上下方向移动。

Description

具备多个垂直排列辐射元件的天线
技术领域
本发明涉及移动通信用基站天线，且涉及一种能够调节天线的多个辐射元件的垂直排列的具备多个垂直排列辐射元件的天线。
背景技术
近来，在移动通信天线市场中，随着各移动通信供应商向移动通信入网用户提供多重服务频带，因而要求开发具有宽频率范围的宽带天线。
根据所述要求而开发的以往宽带天线，设计得能够在较宽频带下运转。但是，垂直排列的多个辐射元件按并非最佳的适当间隔排列，无法在实际频率下最佳地运转。
例如，CDMA(CodeDivisionMultipleAccess)方式的所有基站使用相同的FA(FrequencyAssignment)，因而为了减小相邻网(Cell)间PN(Pseudo-Nosie)干扰，因此需要持续地，把最少4～5个基站按集群(Cluster)单位进行调整的优化。
另外，随着移动通信使用频带从800Mhz提高到2Ghz，即使考虑到在相同结构下天线的增益增加约3dB(2倍)，但自由空间损失减少约8dB，因而实质上服务覆盖范围(Coverage)减小为一半左右。
另外，要求一种用于解决衍射特性减小、大气减少、降雨减少、丛林减少等损失增加问题的天线优化技术。
因此，为了解决所述记述的困难，需要开发一种技术，能够从基站获得宽带天线所安装地区的频率环境的信息，从而使天线自行调节天线的多个辐射元件的垂直排列，在所安装的频率环境下发挥优化的天线性能。
(专利文献1)国内专利申请号第10-2003-0027727号(名称：“用于调节天线辐射图案的水平束与垂直束的天线系统和利用其的天线系统的控制方法”，发明人：“LeeHyojin”、“KimSanggi”，申请人：“株式会社LGTelecom”、“株式会社gammanu”，申请日：2003年04月30日)
发明内容
解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种能够控制天线的多个辐射元件的垂直排列的具备多个垂直排列辐射元件的天线。
另外，提供一种具备多个垂直排列辐射元件的天线，在控制所述天线的多个辐射元件的垂直排列方面，能够把各个辐射元件模块按列为单位小组化，一律地控制垂直排列。
另外，提供一种具备多个垂直排列辐射元件的天线，在控制所述天线的多个辐射元件的垂直排列方面，能够针对各个辐射元件模块，个别地控制垂直排列。
技术方案
为了达成所述目的，在本发明的与基站系统连接的具备多个垂直排列辐射元件的天线中，包括：反射板，其安装于所述天线内部；多个辐射元件，其安装于所述反射板的平面；及移动部，其使所述多个辐射元件在所述反射板的平面范围内沿上下方向移动。
另外，所述天线包括：天线状态感知器，其感知与所述基站系统的连接状态及所述天线的运转状态，生成所述天线信息；射频信号感知器，其在所述天线当前安装地区，测量服务中的射频信号的强度，生成射频信号信息和频带信息；控制部，其生成间隔控制信息；及间隔调整驱动部，其根据所述间隔控制信息，调整所述多个辐射元件的上下方向上的间隔。
另外，所述间隔控制信息从所述基站系统接收服务频带的信息而生成，或接受传递的所述频带信息而生成。
另外，所述移动部以所述多个辐射元件中至少任意一个辐射元件为基准，使其余的多个辐射元件沿上下方向移动。
另外，所述基站天线以所述反射板的长度方向长度的中心为基准，使所述多个辐射元件沿上下方向移动。
另外，使所述多个辐射元件中除位于最上侧或最下侧的辐射元件外的其余的多个辐射元件，沿上下方向中的一个方向移动位置。
另外，所述多个辐射元件中，至少两个以上同时沿上下方向移动，或分别沿上下方向移动。
发明效果
本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线，通过控制天线的多个辐射元件的垂直排列，从而调整天线的束特性中的旁瓣，在大的宏基站与小的小型基站混合存在的情况下，能够发挥使两侧的干扰最小化的束效率。
另外，通过控制所述天线的多个辐射元件的垂直排列，能够进行应对，使得即使安装有天线的周围频率环境改变，在变化的频率环境下，天线也能够发挥最佳性能。
附图说明
图1是本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的构成框图。
图2是本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的移动部的一个示例结构的概略图。
图3是本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的一个示例运转的概略图。
具体实施方式
下面参照附图，详细说明本发明的优选实施例。在以下说明中，将出现诸如具体构成元件等的特定事项，这只是为了有助于更全面理解本发明而提供的，这种特定事项可以在本发明的范围内进行预定的变形或变更，这对于该技术领域的普通技术人员是不言而喻的。
另外，在附图及下述说明中，对于相同的构成，尽可能赋予了相同的参照符号。
图1是本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的构成框图。
本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线作为基站天线20，与具备宽带通信装备的基站系统10连接。
基站系统10意味着移动通信运营商的无线通信基站，可以具备多样的频带的通信装备。其中，作为多样的频带，有作为较低频带的800MHz频带或900MHz频带(例如698～960MHz)、作为较高频带的1.8MHz频带或2.1GHz频带(例如1.7～2.17GHz)或2.3GHz频带(例如2.3～2.7GHz)等。
另外，基站系统10把基站天线20所安装地区的服务频带的信息，提供给将在下述中进行说明的具备于基站天线20的控制部220。
另外，基站系统10从基站天线20获得天线状态信息，所述状态信息包含能够确认基站天线20是否通过有线线路或无线线路或有线无线混合线路与基站系统10正常形成连接的信息。
另外，基站系统10可以从基站天线20获得天线状态信息，所述天线状态信息包括能够在正常连接中的基站天线20所安装的地区，确认作为与服务地区相应的服务频带，是否正常运转的信息。
基站天线20为宽带天线，通过有线线路或无线线路或有线无线混合线路而始终与基站系统10连接。
从基站系统10基站天线20获得所安装地区的服务频带信息。
另外，当无法从基站系统10接收所安装地区的服务频带信息时，通过将在下述中进行说明的具备于感知部210的射频(RF：RadioFrequency)信号感知器212，使基站天线20自行获得当前所安装地区的服务频带信息。
基站天线20包括：感知部210，其感知天线的状态；控制部220，其控制使得天线能够以最佳性能运转；间隔调整驱动部230，其调整宽带天线中垂直排列的多个辐射元件的间隔。
感知部210包括天线状态感知器211和射频信号感知器212。
天线状态感知器211执行感知基站天线20的全部的连接状态及运转状态，并将其结果传递到控制部20的功能。其中，可如下定义感知连接状态及运转状态的功能。
作为监视连接状态的功能，感知基站天线20与基站系统10是否已正常连接，把相应信息提供给将在下述中进行说明的控制部220。
作为感知运转状态的功能，感知构成基站天线20的各构成部的正常运转状态，把相应信息提供给将在下述中进行说明的控制部220。
射频信号感知器212感知在当前安装有基站天线20的地区，服务中的服务频带信息，提供给将在下述中进行说明的控制部220。
另外，测量基站天线20的当前服务中的服务频带的RF(射频，RadioFrequency)信号，把测出的射频的信号强度提供给控制部220。
控制部220处理各种信息，使得能够以与基站天线20所安装地区相应的服务频带，以最佳性能进行服务。
另外，从基站系统10获得与安装地区相应的服务频带的信息，把优化为从获得的信息中提取的相应服务频带的间隔调整控制信息提供给间隔调整驱动部230，使得能够以所述最佳性能进行服务。
另外，当无法从所述基站系统10获得所述服务频带的信息时，向具备于感知部210的射频信号感知器212请求从而获得正在通过当前基站天线20进行服务的服务频带的信息，从获得的信息算出按相应服务频带优化的间隔调整控制信息，并提供给间隔调整驱动部230。
间隔调整驱动部230根据从所述控制部220获得的间隔调整控制信息，调节垂直排列于宽带天线垂直的多个辐射元件的间隔。
图2是对于本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的移动部的一个示例结构的概略图，图3是本发明实施例的具备多个垂直排列辐射元件的天线的一个示例运转的概略图。
如果参照图2，移动部30包括：反射板340；多个辐射元件310(310a、310b、310c、310d、310e)，其垂直排列于反射板340；移动支撑部320(320a、320b、320d、320e)，其分别配备于除在间隔调整时成为基准的辐射元件310c之外的其余多个辐射元件310a、310b、310d、310e的两侧面(例如左右侧面)；动力发生部(例如马达)330，其提供用于间隔调整的动力；间隔调整驱动部230，其根据间隔调整控制信息而控制动力发生部330。
移动支撑部320使得多个辐射元件310可以沿垂直方向容易地移动，在间隔调整完成时，把多个辐射元件310固定于反射板340。
动力发生部330利用齿条与小齿轮、连杆结构、多种齿轮连接结构、引导形状与滑动形状等结构，与多个辐射元件310或移动支撑部320相互连接，提供用于间隔调整的动力。
间隔调整驱动部230根据间隔调整控制信息，调整相对于水平面按垂直排列安装于宽带天线的反射板340的多个辐射元件310的间隔。
其中，间隔调整如图2所示，可以是加宽多个辐射元件310的间隔或相反地具有收窄的情况。
间隔调整时，可以把多个辐射元件310中的任意一个选择为基准，使除基准之外的其余多个辐射元件上下移动，从而调整辐射元件310的间隔。
如果参照图3，当间隔调整时，选择安装于反射板340中央的辐射元件310c作为基准，以辐射元件310c为基准，分类为位于上部的辐射元件301a、310b和位于下部的辐射元件310d、310e来调整间隔。例如，当加宽多个辐射元件310的间隔时，以安装于反射板340中央的辐射元件310c为基准，使位于上部的多个辐射元件301a、310b向上部方向移动，使位于下部的多个辐射元件310d、310e向下部方向移动，可以加宽间隔。在此可以确认，各辐射元件的间隔la、lb、lc、ld在进行间隔调整后，与以前相比，各辐射元件的间隔la’、lb’、lc’、ld’变得更宽。
相反，当缩窄辐射元件310的间隔时，以安装于反射板340中央的辐射元件310c为基准，使位于上部的多个辐射元件301a、310b向下部方向移动，使位于下部的辐射元件310d、310e向上部方向移动，从而可以缩窄间隔。
另外，在图2及图3中，显示了以反射板340的长度方向长度的中心为基准，安装有从水平面垂直排列的多个辐射元件310的情形，但并非限定于此，即使多个辐射元件310垂直排列于反射板340的任意一处，也可以把多个辐射元件310中的任意一个选择为基准，调整多个辐射元件310的间隔。例如，当以安装于反射板340的多个辐射元件310中位于最上部的辐射元件310a为基准，加宽多个辐射元件310的间隔时，在使除成为基准的辐射元件310a之外的其余多个辐射元件310b、310c、310d、310e向下部方向(地表面方向)移动位置的同时，可以加宽多个辐射元件310的间隔。或者相反地，当以辐射元件310a为基准缩窄多个辐射元件310的间隔时，在使除成为基准的辐射元件310a之外的其余多个辐射元件310b、310c、310d、310e向上部方向移动位置的同时，可以缩窄辐射元件310的间隔。
另外，当以安装于反射板340的多个辐射元件310中位于最下部的辐射元件310e为基准，加宽多个辐射元件310的间隔时，在使除成为基准的辐射元件310e之外的其余多个辐射元件310a、310b、310c、310d向上部方向移动位置的同时，可以加宽多个辐射元件310的间隔。或者相反地，当以辐射元件310e为基准缩窄多个辐射元件310的间隔时，在使除成为基准的辐射元件310e之外的其余多个辐射元件310a、310b、310c、310d向下部方向移动位置的同时，可以缩窄多个辐射元件310的间隔。
另外，不仅是反射板340的长度方向长度的中心，还可以以位于反射板340面积内的长度方向的长度为基准，使多个辐射元件310的位于上侧的辐射元件和位于下侧的辐射元件，向上下方向中的一个方向移动位置而调整间隔。即，基准并不限定为长度方向长度的中心。
所述详细说明的多个辐射元件310的间隔调整方法，是一律地以一次控制垂直排列的多个辐射元件310的方法为例进行了说明，但并非限定于此，可用分别一个个地进行调整的方法，也可以选择多个辐射元件310中一个以上的多个辐射元件，同时上下移动位置，从而调整辐射元件310的间隔。这是因为，在一律地间隔调整后，根据基站系统或天线中具备的控制部的选择，可以精密地控制各辐射元件。
通过所述说明的间隔调整，宽带天线能够以在当前安装地区服务的频带而发挥最佳性能。这是因为，在宽带天线中以垂直排列形态安装的多个辐射元件310间的间隔加宽或缩窄，使得能够发挥针对特定频带的服务频率而特化的性能。
本发明的具备多个垂直排列辐射元件的天线，通过所述说明的多个辐射元件310间隔调整，最终调整相应宽带天线的束特性中的旁瓣(Side-lobe)。
因此，在拥有大的宏基站与小的小型基站混合存在的频率环境的地区，如果安装以往的宽带天线，则无法提供最佳服务，但本发明的具备垂直排列多个辐射元件的天线，即使安装于具有如上所述的频率环境的地区，也能够在使各个基站间干扰现象最小化，同时提高宽带天线的束效率。
另外，本发明的技术也可以用于实现ICIC(Inter-CellInterferenceCoordination)频率干扰控制技术。
以上，本发明以附图中图示的实施例为参考进行了说明，但这只是示例而已，只要是所属技术领域的普通技术人员便会理解，可以由此导出多样的变形及等同的其它实施例。因此，本发明的范围并非由说明的实施例所限定，而应由权利要求书和与权利要求书的等同的内容而确定。

Claims (7)

1.一种具备多个垂直排列辐射元件的天线，作为与基站系统连接的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，包括：
反射板，其安装于所述天线内部；
多个辐射元件，其安装于所述反射板的平面；及
移动部，其使所述多个辐射元件在所述反射板的平面范围内沿上下方向移动。
2.根据权利要求1所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，所述天线包括：
天线状态感知器，其感知与所述基站系统的连接状态及所述天线的运转状态，从而生成所述天线信息；
射频信号感知器，其在所述天线当前安装地区，测量服务中的射频信号的强度，生成射频信号信息和频带信息；
控制部，其生成间隔控制信息；及
间隔调整驱动部，其根据所述间隔控制信息，调整所述多个辐射元件的上下方向上的间隔。
3.根据权利要求2所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，
所述间隔控制信息是从所述基站系统接收服务频带的信息而生成，或接受所传递的所述频带信息而生成。
4.根据权利要求1所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，
所述移动部以所述多个辐射元件中至少任意一个辐射元件为基准，使其余的多个辐射元件沿上下方向移动。
5.根据权利要求1所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，
所述基站天线以所述反射板的长度方向长度的中心为基准，使所述多个辐射元件沿上下方向移动。
6.根据权利要求4所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，
使所述多个辐射元件中除位于最上侧或最下侧的辐射元件外的其余的多个辐射元件，沿上下方向中的一个方向移动位置。
7.根据权利要求4所述的具备多个垂直排列辐射元件的天线，其中，
所述多个辐射元件中，至少两个以上同时沿上下方向移动，或分别沿上下方向移动。
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