CN109075442A - 调节天线塔上的天线波束的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种具有可调节倾斜角的天线，包括：支架结构；固定到支架结构的天线支架；安装到天线支架的天线，该天线被配置为产生天线波束；远程电气倾斜(RET)单元，RET单元操作性地与天线相关联以调节天线波束的指向角；安装到天线的指向方向传感器，该指向方向传感器被配置为检测天线相对于基线标准的指向角；以及与RET单元和指向方向倾斜传感器操作性地连接的控制器，该控制器被配置为从指向方向倾斜传感器接收信号并将信号发送到RET单元，以基于检测到的天线的角度来调节天线波束的倾斜指向角。

Description

调节天线塔上的天线波束的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月4日提交的序列号为62/331,703的美国临时专利申请序列的优先权，该专利申请的全部内容通过引用并入本文，如同全文被阐述一样。
技术领域
本发明一般而言涉及蜂窝通信系统，更特别地，涉及用于蜂窝通信系统的基站天线。
背景技术
蜂窝网络的扇区随着时间的推移而演进，扇区的数量随着时间的推移而增加。图1示意性地图示了三个不同版本的蜂窝天线配置：全向单天线(对于1G通信常见)；其中三个天线中的每个天线覆盖方位平面中的大约120度的三扇区系统(对于2G和3G通信更常见)；以及其中每个天线覆盖方位平面中的大约60度的六扇区系统(为4G/LTE和更新的系统设计)。三扇区系统在4G通信中仍然相对常见，但随着时间的推移，6扇区配置正在变得越来越流行(并且甚至更多数量的扇区是可能的)。
其中波束略微重叠的相邻扇区之间的基站的覆盖区域的地区(在图1中的点A处标识了一个这样的地区)中的蜂窝基站的性能变得至关重要。长期演进(LTE)系统要求尽可能地减小这些区域的尺寸，使得减少或最小化一个扇区对另一个扇区的干扰。减小重叠的区域可以通过使用较窄的天线波束来实现。但是，随着波束变得更窄，波束指向方向(在方位平面(azimuth plane)和高程平面(elevation plane)中)变得更加关键以避免覆盖范围中的干扰和/或间隙。在图1中的点B处的六扇区图像中图示了覆盖范围中的代表性间隙。如可以看到的，这些覆盖范围间隙区域是指其中没有天线波束为该区域提供覆盖的区域。可以布置相邻的小区站点，使得覆盖范围中的间隙被来自相邻小区站点的天线波束“填充”。
一些网络运营商使用网络规划工具来规划扇区的数量、期望的天线波束形状等。他们输入蜂窝基站的可能位置、人口和人群信息、地形等，然后模拟预测的覆盖范围以及迭代天线模型、指向方向、无线电功率电平等以实现基站的最佳可能的预测覆盖区域。然后，他们订购基站天线，这些天线将产生具有规划工具所指示的必要波束宽度、增益等的天线波束。然后，他们生成关于哪些天线被安装在哪个塔上、每个天线应该指向的方位角、以及每个天线的高程平面(如果存在的话)中的下倾角的指令。然后，安装人员使用外部工具将基站天线安装在塔或建筑物顶部上以将天线指向方位平面和高程平面中的指定方向。
这些系统存在一些可察觉到的缺点。在一些情况下，安装人员可能在安装期间使基站天线未对准，其中指向方向偏离例如几度。在其它情况下，天线可能被正确安装但随后由于风、技术人员的意外碰撞或一些其它事件而移动，使得天线不再指向它应该指向的地方。在还有的情况下，技术人员可能在数据记录中出错，其结果是操作人员认为天线被安装地与实际不同。在还有的其它情况下，塔的位置可能略微偏离(例如，几米或更多)，使得波束没有确切地指向它应该指向的地方。
更复杂的是，在一些支撑结构(尤其是单极子)上，在60mph的风力条件下的摇摆可能接近+/-2度并且在90mph的情况下可能严重到+/-8度。除其它之外，摇摆的量还可以是塔的高度和结构完整性的函数。因此，安装结构的摇摆可能足以对天线性能产生负面影响。此外，在许多情况下，被设计用于支撑例如天线的安装硬件现在正在用于附加地安装若干远程无线电单元(RRU)。这种添加的重量和风负载导致天线安装(以及因此附接到其上的天线)在刮风条件下移动附加的量，从而使性能问题恶化。
发明内容
作为第一方面，本发明的实施例涉及一种天线，包括：支架结构；固定到支架结构的天线支架；安装到天线支架的天线，该天线被配置为产生天线波束；远程电气倾斜(RET)单元，RET单元操作性地与天线相关联以调节天线波束的指向角；安装到天线的指向方向传感器，该指向方向传感器被配置为检测天线相对于基线标准的指向角；以及与RET单元和指向方向传感器操作性地连接的控制器，该控制器被配置为从指向方向传感器接收信号并将信号发送到RET单元，以基于检测到的天线的角度来调节天线波束的指向角。
作为第二方面，本发明的实施例涉及一种调节天线的指向方向的方法，包括以下步骤：提供安装到支架结构的天线、安装到天线的指向方向传感器，该天线在第一方向上产生天线波束；将关于天线相对于基线标准的指向方向的信号从指向方向传感器发送到控制器；将信号从控制器发送到与天线操作性地相关联的远程电气倾斜(RET)单元，RET单元指示天线将天线波束的指向方向电子地调节到与第一指向方向不同的第二指向方向，该第二指向方向是基于由指向方向传感器发送的信号来选择的。
作为第三方面，本发明的实施例涉及一种可调节天线，包括：支架结构；固定到支架结构的天线支架；安装到天线支架的天线，该天线被配置为产生天线波束；自动调节单元，该自动调节单元操作性地与天线相关联以调节天线波束的倾斜(tilt)、侧倾(roll)和方位(azimuth)中的至少一个；安装到天线的传感器，该传感器被配置为检测天线相对于基线标准的倾斜、侧倾和方位中的至少一个；以及与自动单元和传感器操作性地连接的控制器，该控制器被配置为从传感器接收信号并将信号发送到自动调节单元，以基于检测到的天线的取向来调节天线波束的倾斜角、侧倾角或方位角。
作为第四方面，本发明的实施例涉及一种有源天线，包括：相控阵天线，该相控阵天线包括辐射元件的阵列，辐射元件被布置为辐射元件的多个子阵列，每个子阵列包括至少一个辐射元件，相位阵天线被配置为至少生成第一天线波束；多个有源无线电装置，每个有源无线电装置耦合到子阵列中的相应的一个子阵列；安装在相控阵天线内、安装在相控阵天线上或与相控阵天线邻近安装的传感器系统，该传感器系统被配置为检测相控阵天线相对于一个或多个基线标准的倾斜角、侧倾角和方位角中的至少一个；以及控制器，该控制器被配置为从传感器系统接收信号并将信号发送到有源无线电装置中的一个或多个有源无线电装置，以基于检测到的相控阵天线的取向来电子地调节第一天线波束的倾斜角、侧倾角或方位角中的一个或多个。
附图说明
图1是示出三个不同天线(全向天线、三扇区天线和六扇区天线)以及方位平面中每个天线的示例性天线波束图案的示意图。
图2是在无风条件下安装有天线的天线塔的示意图，其示出了具有与水平方向-4度仰角下倾的天线波束。
图3是图2的天线塔和天线在刮风条件下的示意图，其示出了风如何可以将天线波束的下倾增加到相对于水平方向不可接受的取向。
图4是根据本发明实施例的安装有倾斜传感器的天线塔和天线的示意图。
图5是图4的天线塔和天线的示意图，其示出了基于安装到天线的倾斜传感器对波束取向的调节如何可以在刮风条件下提供可接受的波束下倾角。
图6是根据本发明实施例的有源天线的示意性框图。
具体实施方式
参考附图描述了本发明，附图中示出了本发明的某些实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应该被解释为限于本文绘出和描述的实施例；相反，提供这些实施例是为了使本公开彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。还应该认识到的是，本文公开的实施例可以以任何方式和/或组合进行组合以提供许多附加的实施例。
除非另外定义，否则本公开中使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。在以下描述中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如在本公开中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应该理解的是，当元件(例如，设备、电路等)被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。作为对照，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。
现在参考附图，在无风条件下经由天线支架13安装在单极子12上的相控阵天线10在图2中示出。典型的天线波束在14处示意性地示出，具有离水平方向-4度的下倾角。图3示出了在典型的强风条件下的相同天线10。单极子12在刮风条件下摇摆多达+/-2度并不罕见。此外，支架也可以捕获风并引起+/-6度的附加摇摆，使得天线10总共摇摆+/-8度。将在高程平面中该-8度的倾斜添加到波束14的原始-4度的下倾，波束14相对于水平方向取向在-12度处，这可能显著影响天线性能。同样，当摇摆是在相反方向时，将在高程平面中+8度的倾斜添加到波束14的原始-4度的下倾，波束14相对于水平方向取向在+4度处，这也可能显著影响性能，特别是在对相邻蜂窝基站的干扰方面。
现在参考图4，其中示出了经由天线支架113安装在单极子112上的天线110。倾斜传感器120被安装到天线110以感测天线110的取向(即，高程平面中的倾斜)。倾斜传感器120可以监视每个天线扇区(通常存在三个扇区，但是本文仅示出了一个天线)中的完整安装系统(塔和支架)的摇摆。倾斜传感器120可以是检测天线相对于水平方向或另一个基线标准的取向(即，天线110中的上倾/下倾的程度)的任何传感器。示例性传感器包括加速度计、陀螺仪和9自由度传感器。
根据本发明的一些实施例，来自倾斜传感器120的倾斜读数可以用于调节例如高频带LTE天线的远程电气倾斜(RET)设置，以便抵消每个天线扇区中的摇摆。RET单元(一个RET单元在图4中的130处示意性地示出)在本领域中是众所周知的，并且用于基于来自远程位置的控制信号来调节通过相控阵天线的相应各个辐射元件发送或接收的射频(RF)信号的子分量的相位，以便以期望的仰角将天线波束重新定向。在天线110中提供执行修改仰角的相位调节的可调节移相器。申请号为8,558,739的美国专利中描述了示例性RET单元，该专利的公开内容由此全文并入本文。控制器140接收来自倾斜传感器120的数据、处理数据、并且通过调节天线110上的移相器向RET单元130发信号以相应地调节天线110的波束。应当注意的是，虽然首字母缩写词“RET”代表“远程电气倾斜”，但是该术语在本文中用于可以用于电子地调节天线的波束的指向方向的单元，并且不限于可以单独调节天线的“倾斜”或仰角的单元。例如，在一些实施例中，RET单元可以用于电子地调节天线波束的方位指向方向。
应该认识到的是，为了校正由风引起的摇摆，有必要非常快速地检测摇摆、确定将抵消摇摆的对移相器的必要调节、向RET单元提供调节移相器上的设置的控制信号，并且然后调节这些移相器设置，使得所应用的电子下倾实时跟踪并校正摇摆。在基站天线中使用的大多数传统移相器是机电移相器，诸如在以上参考的申请号为8,558,739的美国专利中公开的移相器。这些移相器的响应时间(即，它们可以多快地被编程以改变相关联基站天线的电子下倾角)通常太慢而不能补偿由于刮风条件而导致的天线的摇摆。但是，现在可以使用和/或正在开发各种电子移相器，这些电子移相器可以具有快得多的响应时间，从而允许响应于从倾斜传感器接收到的数据而连续地调节天线的下倾，以便补偿摇摆。
在一些实施例中，存在接口电路以使得传感器输出能够与期望的(天线接口标准组(AISG))协议通信，以将从倾斜传感器120输出的数据发送到控制器140。在其它实施例中，可以使用替代的信令技术。在一些实施例中，每个基站天线110可以具有直接向基站天线110中的控制器(未示出)提供倾斜信息的集成倾斜传感器120，并且基站天线110中的控制器可以使用倾斜信息来确定天线110中补偿摇摆的移相器的设置并控制移相器调节到新的设置。以这种方式，可以使用电子移相器来调节每个基站天线110的下倾，以便补偿例如由于刮风条件而导致的天线塔112和/或天线支架113的摇摆。以这种方式，每个基站天线110的仰角可以被维持在期望的指向方向上，这增强了覆盖范围并减少了对相邻扇区和/或相邻小区中的基站天线的干扰。
在一些实施例中，可能期望天线110被配置为能够产生上倾波束(即，具有大于零的仰角)。通常，天线被配置为产生(当安装天线的结构处于无风条件并且因此静止且稳定时测量的)下倾波束，因为这样做通过在相邻蜂窝基站之间产生较低水平的干扰为天线网络提供了更好的性能。但是，如以上结合图3所讨论的，由于风引起的天线的摇摆程度可能足以将天线波束重新定向多达+/-8度或更多。因此，在该系统中，天线110可以被设计为具有上倾和下倾两种能力，以便抵消正和负两种安装结构摇摆。在一些实施例中，系统可以能够使天线相对于水平方向倾斜至少20度的范围。而且，在一些实施例中，系统可以被配置为相对于水平方向对波束提供至少5度的上倾，并且在一些实施例中提供至少8度的上倾。
RET单元130可以是本领域技术人员认可的适合用于远程调节天线波束的倾斜的任何类型的RET单元。例如，一些当前的RET单元是机电的并且调节天线的组件的位置以修改波束倾斜。这样的系统(如当今所设计的)可能不是实时的，因为它可能很快超过可接受的机械疲劳/循环性能所允许的调节总数。因此，当传感器数据指示超出正常的预定差值(例如，±3度)时和/或在重新调节之前的短暂延时以避免部件上的物理磨损之后，系统可以仅经由RET单元130来调节天线波束的角度。RET单元130也可以是电子系统(即，没有移动部件)，该系统可以实时地进行所需的变化而不用担心机械故障，从而使得系统能够基于塔/天线的主动摇摆来调节波束仰角。
图5说明了倾斜传感器120如何在刮风条件下调节天线110以产生可接受的天线波束。图5中的天线110受到与图3中的天线10相同的风力条件，这导致天线110处-8度的摇摆。但是，代替以如图2中不可接受的-12度的波束角度产生波束114，调节图5中天线110的波束角度。倾斜传感器120向控制器140提供指示-8度摇摆的数据。基于来自控制器140的指令，RET单元130然后以相对于天线110的8度的上倾来调节天线110的波束角度，以产生相对于水平方向以可接受的-4度离开天线110的波束114'。
预期本文描述和图示的系统的变型和增强。例如，传感器120可以具有也感测方位角和/或侧倾角的能力，并且因此可以提供使得能够执行天线调节的信息。正在为4G和5G应用部署和/或开发具有多于一个垂直阵列的辐射元件的相控阵天线。当相控阵天线具有多个垂直列的辐射元件时，移相器可以被包括在天线中，移相器允许天线的方位指向角的电子调节，这被称为波束操纵(beam steering)。天线110的位置和高程(高度)是已知的。传感器120可以提供关于天线的方位、下倾和侧倾的信息。通过允许天线经由自动调节单元尽可能多地自身定向，可以克服上面概述的关于扇区覆盖的许多技术挑战。安装人员通常可以在正确的方向上将天线110安装在单极子112或塔的顶部上。然后，天线110可以建立其纬度、经度、高程(并且如果被告知则可以推断出地面上方的高度或者可以获得其扇区的平均地面高程)，并且从传感器120确定该天线110的方位、倾斜和侧倾。天线120然后可以通过自动调节单元将天线波束操纵在通过调节设置天线波束的电子倾斜和天线波束的方位指向角的移相器设置而给出的“目标”。目标可以是波束中心的纬度、经度和海拔坐标、视轴(boresight)处的3dB点、扇区之间的3dB、6dB、10dB或12dB交叉点、或其它合适的目标。然后，调节单元可以监视随时间的变化并调节天线110以使波束保持指向目标。
作为一个示例，“信标(beacon)”可以物理地放置在小区的中心或覆盖区域的边缘上。这些信标可以接收由基站天线发送的信号、测量接收到的信号强度或由基站天线发送的RF信号的其它这样的参数，并且然后将关于观察到的波束强度的信息发送回基站天线和/或基站处的相关装备。该数据可以用于自动调节(a)仅天线110的倾斜或(b)天线110的倾斜、方位和波束宽度。然后可以在设置完成之后移除信标，或者可以更永久地采用信标以提供实时反馈。
当天线处于操作中时，也可以执行类似的调节，从而再次避免技术人员需要爬上塔来手动调节天线110。例如，来自从用户手持设备收集性能数据并且建议可以采用的天线调节的自优化网络(SON)的数据可以用于确定对每个基站天线的倾斜角(仰角)和/或方位角做出的调节。这样的性能数据可以有效地识别和校正天线指向的静态问题，该静态问题可能是由于误安装或随时间的推移导致天线指向方向永久变化的其它因素造成的。其它外部源也可以提供由自动调节单元采用以确定应该如何调节天线的倾斜、侧倾和/或方位的数据。
安装人员在安装天线的塔上的时间通常非常昂贵。通过消除安装人员在塔上调节方位、下倾和/或侧倾的需要而减少总天线安装时间可以减少“智能”天线的任何附加费用。由于根据本发明实施例的天线可以被配置为例如通过电子地调节天线的指向角来自动校正天线未对准问题，因此可以减少爬塔的次数以及与这种爬塔相关联的费用。
随着4G和5G技术的发展和部署，有源天线的使用也在增加。示例性有源天线可以包括用于相控阵列的每个独立辐射元件或者用于多个辐射元件(但是少于所有辐射元件)的子阵列的无线电装置和功率放大器。有源天线的使用允许数字波束成形，其中可以在无线电装置处调节被供应给不同辐射元件或辐射元件的子阵列的RF信号的相位，以执行例如天线波束的方位指向方向或波束宽度的调节和/或电下倾。
根据本发明的进一步实施例，可以提供被配置为校正由天线形成的天线波束中的指向错误的有源基站天线阵列。这些天线可以接收或收集指示天线波束的指向方向的数据。接收到的/收集到的数据可以包括例如来自倾斜传感器的数据、来自测量天线的方位指向方向的传感器的数据、或来自另一个源(诸如例如信标和/或自优化网络)的数据。有源天线可以调节由有源天线发送的RF信号的至少一些子分量的幅度和/或相位，以响应于接收到的/收集到的数据而电子地调节由有源天线形成的天线波束的指向方向和/或波束宽度。
在一些实施例中，有源天线可以电子地调节天线波束的指向方向，以解决由天线塔的摇摆和/或天线支架的摇摆引起的天线的摇摆。可以实时地执行调节，以便基本上维持天线波束的期望指向方向。这可以增强基站的容量和/或减少与其它扇区和/或基站的干扰。根据本发明实施例的有源天线还可以校正由于其它原因(诸如安装错误)而发生的指向方向上的错误。
图6是根据本发明实施例的有源天线200的示意性框图。如图6所示，有源天线200包括可以形成相控阵210的多个辐射元件212。图6中所示的相控阵210包括以两列和六行布置的十二个辐射元件212，但将认识到的是，可以使用任何数量的行、列和辐射元件212。还应该认识到的是，可以为每个辐射元件212提供有源无线电装置220，或者可以将辐射元件212布置在子阵列214中，其中为每个子阵列214提供单个有源无线电装置220。在所绘出的实施例中，提供六个有源无线电装置220，其中每个有源无线电装置220耦合到包括两个辐射元件212的相应子阵列214。有源天线200还包括内部控制器250。
有源天线200还包括一个或多个指向方向传感器。在所绘出的实施例中，有源天线200包括两个这样的传感器，即倾斜传感器230和方位指向方向传感器240。倾斜传感器可以感测有源天线200的仰角，并且方位指向方向传感器240可以感测天线的方位角。在所绘出的实施例中，倾斜传感器230和方位指向方向传感器240各自安装在有源天线200上和/或可以是有源天线200的一部分。这样的布置可以是方便的，因为然后倾斜传感器230和方位指向方向传感器240的输出可以在天线里内部地耦合到内部控制器250，而不需要单独的外部连接(外部连接可能需要防风雨的连接器、由安装人员连接等)。但是应该认识到的是，在其它实施例中，倾斜传感器可以监视倾斜传感器230，并且方位指向方向传感器240可以安装在其它位置，诸如例如，安装在其上安装有源天线200的天线支架上。
倾斜传感器230和方位指向方向传感器240可以测量/确定有源天线200的相应仰角和方位角(或者测量/确定可以根据其确定仰角和方位角的数据)。该数据可以被实时测量/确定并由倾斜传感器230和方位指向方向传感器240提供给内部控制器250。内部控制器250可以使用该数据来确定应该实时应用于由相应的有源无线电装置220发送和/或接收的RF信号的相位偏移，该有源无线电装置220将把由有源天线200形成的天线波束的峰值电子操纵到期望的指向方向。以这种方式，有源天线200可以自动地校正由例如安装错误引起的有源天线200的指向方向上的固定误差，以及由例如风引起的指向方向上的动态改变错误。可以认为，可以感测有源天线200的期望指向角的偏差，并且可以以毫秒或更小量级的响应时间来电子地改变有源天线200的指向角，这应该足够快地几乎完全校正由于诸如风之类的因素引起的离期望指向方向的不希望的偏差。
作为其它潜在的变型，可以采用除单极子112之外的安装结构(例如，天线塔)。可以使用各种天线支架；示例性天线支架在于2015年1月19日提交的申请号为62/104,898的美国临时专利申请以及于2015年4月28日提交的申请号为62/154,111美国临时专利申请中示出，这些专利申请的公开内容由此并入本文。而且，虽然RET单元130和控制器140被示为远离天线110，但是在其它实施例中，其中任一个或两者都可以位于塔112的顶部。在这样的实施例中，RET单元130和/或控制器140可以与传感器120和/或天线110集成。
前述内容是对本发明的说明，而不应该被解释为是对本发明的限制。虽然已经描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员将容易理解，在示例性实施例中可能进行许多修改而不实质上脱离本发明的新颖性教导和优点。因此，所有这些修改旨在被包括在如权利要求中所限定的本发明的范围内。本发明由以下权利要求限定，其中将包括权利要求的等同物。

Claims (20)

1.一种天线，包括：
支架结构；
固定到所述支架结构的天线支架；
安装到所述天线支架的天线，所述天线被配置为产生天线波束；
远程电气倾斜RET单元，所述RET单元操作性地与所述天线相关联以调节所述天线波束的指向角；
安装到所述天线的指向方向传感器，所述指向方向传感器被配置为检测所述天线相对于基线标准的指向角；以及
与所述RET单元和所述指向方向传感器操作性地连接的控制器，所述控制器被配置为从所述指向方向传感器接收信号并将信号发送到所述RET单元，以基于检测到的天线的角度来调节所述天线波束的指向角。
2.如权利要求1所述的天线，其中所述RET单元包括控制器和至少一个移相器。
3.如权利要求1所述的天线，其中所述指向方向传感器包括倾斜传感器，所述倾斜传感器包括加速度计、陀螺仪或九自由度传感器。
4.如权利要求1所述的天线，其中所述天线包括相控阵天线。
5.如权利要求3所述的天线，其中所述天线被配置为使得可以在至少±8度的范围上调节所述天线波束的倾斜角。
6.如权利要求1所述的天线，其中所述天线产生具有在约3度和5度之间的高程波束宽度的波束。
7.如权利要求1所述的天线，其中所述指向方向传感器包括倾斜传感器。
8.一种调节天线的指向方向的方法，包括以下步骤：
提供安装到支架结构的天线、安装到所述天线的指向方向传感器，所述天线在第一方向上产生天线波束；
将关于所述天线相对于基线标准的指向方向的信号从所述指向方向传感器发送到控制器；
将信号从所述控制器发送到与所述天线操作性地相关联的远程电气倾斜RET单元，所述RET单元指示所述天线将所述天线波束的指向方向电子地调节到与所述第一指向方向不同的第二指向方向，所述第二指向方向是基于由所述指向方向传感器发送的信号来选择的。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述RET单元包括控制器和至少一个移相器。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述指向方向传感器包括倾斜传感器。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述天线包括相控阵天线。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述天线被配置为使得第一波束角度和第二波束可以在至少±8度的范围上变化。
13.一种可调节天线，包括：
支架结构；
固定到所述支架结构的天线支架；
安装到所述天线支架的天线，所述天线被配置为产生天线波束；
自动调节单元，所述自动调节单元操作性地与所述天线相关联以调节所述天线波束的倾斜、侧倾和方位中的至少一个；
安装到所述天线的传感器，所述传感器被配置为检测所述天线相对于基线标准的倾斜、侧倾和方位中的至少一个；以及
与自动单元和所述传感器操作性地连接的控制器，所述控制器被配置为从所述传感器接收信号并将信号发送到所述自动调节单元，以基于检测到的所述天线的取向来调节所述天线波束的倾斜角、侧倾角或方位角。
14.如权利要求13所述的可调节天线，其中所述控制器被配置为从外部源接收数据并且向调节单元发信号以基于外部源数据来调节天线取向。
15.如权利要求14所述的可调节天线，其中所述外部源数据由自优化网络提供。
16.如权利要求14所述的可调节天线，其中所述外部源数据由位于所述天线的覆盖区域内的信标提供。
17.一种有源天线，包括：
相控阵天线，所述相控阵天线包括辐射元件的阵列，所述辐射元件被布置为辐射元件的多个子阵列，每个子阵列包括至少一个辐射元件，所述相位阵天线被配置为至少生成第一天线波束；
多个有源无线电装置，每个有源无线电装置耦合到所述子阵列中的相应的一个子阵列；
安装在所述相控阵天线内、安装在所述相控阵天线上或与所述相控阵天线邻近安装的传感器系统，所述传感器系统被配置为检测所述相控阵天线相对于一个或多个基线标准的倾斜角、侧倾角和方位角中的至少一个；以及
控制器，所述控制器被配置为从所述传感器系统接收信号并将信号发送到所述有源无线电装置中的一个或多个有源无线电装置，以基于检测到的所述相控阵天线的取向来电子地调节所述第一天线波束的倾斜角、侧倾角或方位角中的一个或多个。
18.如权利要求17所述的有源天线，其中所述传感器系统被配置为至少实时地检测所述相控阵天线相对于指定所述相控阵天线的倾斜角的基线标准的倾斜角。
19.如权利要求18所述的有源天线，其中所述传感器系统还被配置为至少实时地检测所述相控阵天线相对于指定所述相控阵天线的方位角的基线标准的方位角。
20.如权利要求17所述的有源天线，其中所述有源天线被配置为电子地调节所述第一天线波束的指向方向以响应于风而校正所述有源天线的移动。
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