CN110518356A - 电调天线控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种电调天线控制装置及方法。其中，该电调天线控制装置包括：射频信号滤波电路，用于通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号；电调主控电路，用于根据直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。本发明实施例提供的电调天线控制装置及方法，通过一根射频同轴馈线与基站通信，实现天线射频信号、直流电压与电调控制信号的传输，省去了传统的AISG电调线，连接方式更加简便，大大简化了通信线路连接，从而使得电调天线控制装置的结构更简单、体积更小、电路设计更精简且成本更低、维护安装更加方便、可靠性更高。

Description

电调天线控制装置及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种电调天线控制装置及方法。

背景技术

电调天线，指使用电子调整下倾角度的移动天线。

目前市场上智能天线与基站的远端射频单元(Remote Radio Unit，RRU，又称射频拉远单元)相连，通信的协议采用AISG(天线接口标准组织，Antenna Interface StandardsGroup)协议。基站与电调天线普遍采用双路通信模式，其中天线射频信号占一路，AISG占一路，而AISG通信实际采用的是RS485协议，RS485包括2根差分信号线，还有给电调控制器供电的直流电源供电线，一个电源回路的地线。从上述情况可以看出，整个RRU与天线的通信线路，相对较复杂、接口体积大，这与目前天线与基站设备小型化的潮流背道而驰。

发明内容

本发明实施例提供一种电调天线控制装置及方法，用以解决或者至少部分地解决现有技术电调天线控制装置结构复杂的缺陷。

第一方面，本发明实施例提供一种电调天线控制装置，包括：

射频信号滤波电路，用于通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从所述混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号；

电调主控电路，用于根据所述直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

优选地，所述射频信号滤波电路包括：

射频同轴馈线连接器，用于连接射频同轴馈线，接收所述混频信号；

第一低通滤波器，用于从所述混频信号中获取所述直流电压信号和电调控制信号。

优选地，所述电调主控电路包括：

第二低通滤波器，用于获取所述直流电压信号和电调控制信号中的直流电压信号；

第二高通滤波器，用于获取所述直流电压信号和电调控制信号中的所述电调控制信号；

调制解调模块，用于对所述电调控制信号进行解调；

系统控制模块，用于对解调后的所述电调控制信号进行处理，获取控制数据，根据所述控制数据控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角；

电源稳压模块，用于根据所述直流电压信号，向所述相应的电机供电。

优选地，所述射频信号滤波电路还包括：

第一高通滤波器，用于从所述混频信号中分离出天线射频信号。

优选地，所述电调主控电路还包括：

电机驱动模块，用于在所述系统控制模块的控制下，驱动相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

优选地，所述电调主控电路还包括：

系统存储模块，用于存储所述控制数据。

优选地，所述电源稳压模块还用于根据所述直流电压信号，向所述调制解调模块和所述系统控制模块供电。

优选地，所述电源稳压模块具体用于根据所述直流电压信号，向所述电机驱动模块供电，以向所述相应的电机供电。

优选地，所述电调主控电路还包括：

防雷电路，用于保护所述电调天线控制装置不被雷击损坏。

第二方面，本发明实施例提供一种电调天线控制方法，包括：

通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从所述混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号；

根据所述直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

本发明实施例提供的电调天线控制装置及方法，过一根射频同轴馈线与基站通信，实现天线射频信号、直流电压与电调控制信号的传输，省去了传统的AISG电调线，连接方式更加简便，大大简化了通信线路连接，从而使得电调天线控制装置的结构更简单、体积更小、电路设计更精简且成本更低、维护安装更加方便、可靠性更高。并且，在在大批量生产情况下，能大大降低生产成本，使得电调天线更有市场竞争力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置的结构示意图；

图2为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置中射频信号滤波电路的结构示意图；

图3为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置中电调主控电路的结构示意图；

图4为根据本发明实施例提供的电调天线控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

为了克服现有技术的上述问题，本发明实施例提供一种电调天线控制装置及方法，其发明构思是，通过从射频拉远单元输出的混频信号中过滤出直流电压信号和电调控制信号，根据直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

图1为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置的结构示意图。如图1所示，该电调天线控制装置包括：射频信号滤波电路110和电调主控电路120。

需要说明的是，本发明实施例提供的电调天线控制装置可以设置在电调天线内部，负责调整该电调天线的下倾角。

射频信号滤波电路110与电调主控电路120电连接。

射频信号滤波电路110，用于通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号。

需要说明的是，射频同轴馈线的电调通信调制方式为二进制启闭键控(OOK，On-Off Keying)。二进制启闭键控，又名二进制振幅键控(2ASK)。OOK在载波关为逻辑1，载波开为逻辑0，载波频率为2.176MHz。

射频信号滤波电路110包括射频同轴馈线接口，射频同轴馈线的一端与该射频同轴馈线接口连接，另一端与RRU连接。

该电调天线控制装置采用射频同轴馈线通信模式，天线与RRU之间的物理连接只需要一根同轴射频馈线，使得天线与RRU的物理连接更加简便。并且，不直接使用RS485通信协议，而是采用OOK调制的方式进行传送，天线与RRU之间物理连接和信号传输的可靠性更高。

RRU通过调制技术，将天线射频信号、已调制的电调控制信号和直流电压信号调制为混频信号，实现将天线射频信号、已调制的电调控制信号和直流电压信号同时加载到一根射频同轴馈线上进行传输。

需要说明的是，若RRU为采用射频同轴馈线输出的方式，则可以采用与RRU连接的电调天线接口设备，射频同轴馈线的一端与射频信号滤波电路110连接，另一端与该电调天线接口设备连接。该电调天线接口设备可以实现通过调制技术，将天线射频信号、已调制的电调控制信号和直流电压信号调制为混频信号。

RRU输出混频信号，该混频信号包括天线射频信号、直流电压信号和电调控制信号。电调天线控制装置与RRU建立连接、成功通信之后，该混频信号为该电调天线控制装置的输入，具体为射频信号滤波电路110的输入。

射频信号滤波电路110可以通过滤波，对该混频信号进行分解，从该混频信号中分离出天线射频信号、直流电压信号和电调控制信号。

射频信号滤波电路110还与电调天线的天线部分电连接，将分离出的天线射频信号输出至天线部分。天线部分根据该天线射频信号进行信号发射。

射频信号滤波电路110将分离出的直流电压信号和电调控制信号输出至电调主控电路120。

电调主控电路120，用于根据直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

具体地，射频信号滤波电路110分离出的直流电压信号和电调控制信号为电调主控电路120的输入。

电调主控电路120与电调天线包括的各电机电连接。电调天线包括的电机的数量为一个或多个。

通过各电机的配合转动，可以实现对电调天线的下倾角的调整。

电调主控电路120可以通过滤波，对输入的信号进行分解，将直流电压信号和电调控制信号分别解析出来。

电调主控电路120将输入的直流电压信号转换成能供电调主控电路120包括的各组成部分工作的电压信号和能供各电机工作的电压信号，对电调主控电路120包括的各组成部分工作和各电机供电。

电调控制信号，携带了为了实现需要下倾角的调整目标，需要转动的若干个电机的信息以及每一转动的电机需要转动的角度。

电调主控电路120还根据电调控制信号携带的控制信息，控制需要转动的每个电机转动需要转动的角度，以达到天线下倾角的目的。

需要说明的是，射频信号滤波电路110和电调主控电路120均可以采用电路板的形式，两个电路板之间电连接，能降低单块电路板面积，提升硬件电路设计的灵活性，提升电调天线控制装置整机壳体外形设计灵活性。两个电路板分离，能够灵活地在物理空间搭配以减小电调天线控制装置的体积，有利于天线整体体积的减小。本发明实施例提供的射频信号滤波电路还可以与其他类型的电调主控电路组合，避免重复设计滤波电路板带来的不确定性及试验成本。

需要说明的是，为了实现分离天线射频信号、直流电压与电调信号的功能，可以采用多级无源滤波器电路设计，设计的成本更低、功能更稳定。

本发明实施例通过一根射频同轴馈线与基站通信，实现天线射频信号、直流电压与电调控制信号的传输，省去了传统的AISG电调线，连接方式更加简便，大大简化了通信线路连接，从而使得电调天线控制装置的结构更简单、体积更小、电路设计更精简且成本更低、维护安装更加方便、可靠性更高。并且，在在大批量生产情况下，能大大降低生产成本，使得电调天线更有市场竞争力。

图2为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置中射频信号滤波电路的结构示意图。基于上述各实施例的内容，如图2所示，射频信号滤波电路110包括：射频同轴馈线连接器210和第一低通滤波器220。

射频同轴馈线连接器210与第一低通滤波器220电连接。

射频同轴馈线连接器210，用于连接射频同轴馈线，接收混频信号。

具体地，射频同轴馈线连接器210包括射频同轴馈线接口，因而可以通过连接该射频同轴馈线接口与RRU的一根射频同轴馈线，接收RRU输出的混频信号。

第一低通滤波器220，用于从混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号。

具体地，第一低通滤波器220还与电调主控电路120电连接。

第一低通滤波器220可以经射频同轴馈线连接器210接收混频信号，通过低通滤波，将直流电压信号和电调控制信号从混频信号中过滤出来，并输出至电调主控电路120。

本发明实施例通过第一低通滤波器分离出直流电压信号和电调控制信号，能降低电路的设计成本，功能更稳定。

基于上述各实施例的内容，射频信号滤波电路110还包括：第一高通滤波器230，用于从混频信号中分离出天线射频信号。

具体地，第一高通滤波器230分别与射频同轴馈线连接器210、电调天线的天线部分电连接。

第一高通滤波器230可以经射频同轴馈线连接器210接收混频信号，通过高通滤波，将天线射频信号从混频信号中过滤出来，并输出至电调天线的天线部分。

本发明实施例通过第一高通滤波器分离出天线射频信号，能降低电路的设计成本，功能更稳定。

图3为根据本发明实施例提供的电调天线控制装置中电调主控电路的结构示意图。基于上述各实施例的内容，如图3所示，电调主控电路120包括：第二低通滤波器310、第二高通滤波器320、调制解调模块330、系统控制模块340和电源稳压模块350。

具体地，第二低通滤波器310与电源稳压模块350电连接。第二高通滤波器320与调制解调模块330电连接。调制解调模块330与系统控制模块340电连接。

第二低通滤波器310，用于获取直流电压信号和电调控制信号中的直流电压信号。

具体地，第二低通滤波器310通过低通滤波，过滤出直流电压信号，给后级电路供电。

第二高通滤波器320，用于获取直流电压信号和电调控制信号中的电调控制信号。

具体地，第二高通滤波器320通过高通滤波，过滤出电调控制信号，输出至调制解调模块330。

调制解调模块330，用于对电调控制信号进行解调。

可以理解的是，电调控制信号是一种低带宽的调制信号，是已调制的载波信号，载波频率是2.176MHz。之前都是滤波处理，而没有解调处理，因此，通过调制解调模块330对电调控制信号进行解调，将电调控制信号转换成二进制码流，二进制码流符合通用异步收发传输器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，简称UART)串口协议，该二进制码流输出至系统控制模块340。

需要说明的是，调制解调模块330还用于将系统控制模块340输出的二进制码流通过调制成频率是2.176MHz的载波信号。可以通过射频信号滤波电路110将该载波信号发送至RRU。

系统控制模块340，用于对解调后的电调控制信号进行处理，获取控制数据，根据控制数据控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

系统控制模块340处于电调控制的核心地位，负责接收、发送和处理电调控制信号，根据电调控制信号控制电机的转动，实现调整电调天线的下倾角。

需要说明的是，系统控制模块340可以包括处理器，用于实现接收、发送和处理电调控制信号，及控制电机的转动等功能。处理器是数字电路，只能接收数字信号，传统的电调天线控制装置或者SBT的OOK解调出的是RS485信号，RS485是模拟信号不能直接与数字电路通信，还需要搭建复杂且成本高的模数转换电路。而本发明实施例中调制解调模块330解调出的电调控制信号为二进制码流，可以直接与处理器通信，不需要模数转换电路，因为电路设计更加简单、成本更低。

电源稳压模块350，用于根据直流电压信号，向相应的电机供电。

具体地，电源稳压模块350接收第二低通滤波器310输入的直流电压信号，将该直流电压信号转化成2个电压值不同的电压信号，其中一个电压信号用于向与电调主控电路120连接的电机供电。在系统控制模块340控制相应的电机进行转动时，电源稳压模块350只需要保证对上述相应的电机的供电即可。

本发明实施例通过调制解调模块对电调控制信号进行解调，解调后的电调控制信号能直接输出系统控制模块进行处理，不需要额外的模数转换电路，电路设计更简单、成本更低。

基于上述各实施例的内容，电调主控电路还包括：电机驱动模块360，用于在系统控制模块340的控制下，驱动相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

具体地，电机驱动模块360与系统控制模块340电连接。

系统控制模块340通过控制电机驱动模块360，驱动相应的电机转动，实现控制相应的电机进行转动。

电机驱动模块360与电调天线包括的各电机电连接。

本发明实施例通过电机驱动模块在系统控制模块的控制下，驱动相应的电机进行转动，能更方便、快速地调整电调天线的下倾角。

基于上述各实施例的内容，电调主控电路还包括：系统存储模块370，用于存储控制数据。

具体地，系统存储模块370与系统控制模块340电连接。

系统控制模块340对解调后的电调控制信号进行处理，获得的控制数据，可以存储于系统存储模块370中。系统控制模块340可以将处理获得的控制数据写入系统存储模块370。

在电调天线控制装置掉电时，未被执行的控制数据在系统存储模块370中存储，不会丢失；当电调天线控制装置上电之后，系统存储模块370可以从系统存储模块370中读出控制数据，并根据读出的控制数据控制相应的电机进行转动，实现下倾角调整，避免因中途掉电导致电调天线下倾角的调整无法完成。

本发明实施例通过系统存储模块370存储控制数据，能保证在电调天线控制装置掉电并恢复后，能继续完成对电调天线下倾角的调整。

基于上述各实施例的内容，电源稳压模块350还用于根据直流电压信号，向调制解调模块330和系统控制模块340供电。

具体地，电源稳压模块350分别与调制解调模块330、系统控制模块340电连接。

电源稳压模块350接收第二低通滤波器310输入的直流电压信号，将该直流电压信号转化成2个电压值不同的电压信号，其中一个电压信号用于向与电调主控电路120连接的电机供电，另一路向调制解调模块330和系统控制模块340供电。

本发明实施例通过电源稳压模块向调制解调模块和系统控制模块供电，能保证调制解调模块和系统控制模块的正常工作，从而能保证对天线下倾角调整达到预定的目标。

基于上述各实施例的内容，电源稳压模块350具体用于根据直流电压信号，向电机驱动模块360供电，以向相应的电机供电。

具体地，电源稳压模块350与电机驱动模块360电连接。

电源稳压模块350接收第二低通滤波器310输入的直流电压信号，将该直流电压信号转化成2个电压值不同的电压信号，其中一个电压信号用于向与电调主控电路120连接的电机供电，该电压信号通过向电机驱动模块360，实现向相应的电机供电。

本发明实施例通过电源稳压模块向电机驱动模块供电，以向相应的电机供电，能保证需转动的电机在控制下正常转动，天线下倾角调整更可靠。

基于上述各实施例的内容，电调主控电路120还包括：防雷电路380，用于保护电调天线控制装置不被雷击损坏。

具体地，防雷电路380与射频信号滤波电路110电连接，还分别与第二低通滤波器310、第二高通滤波器320电连接。

射频信号滤波电路110向电调主控电路120输入的直流电压信号和电调控制信号，先经过防雷电路380，再分别由第二低通滤波器310和第二高通滤波器320进行滤波，以保证电调天线控制装置在户外工作的时候不因遭受雷击而损坏。

本发明实施例通过防雷电路保护电调天线控制装置不被雷击损坏，能提高电调天线控制装置运行的稳定性和使用寿命。

图4为根据本发明实施例提供的电调天线控制方法的流程示意图。基于上述各实施例的内容，如图4所示，一种电调天线控制方法包括：步骤S401、通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号。

需要说明的是，本发明实施例提供的电调天线控制方法，可以基于前述任一电调天线控制装置实施例所提供的电调天线控制装置实现。

具体地，通过射频同轴馈线接收RRU输出的混频信号，通过滤波，对该混频信号进行分解，从该混频信号中分离出天线射频信号、直流电压信号和电调控制信号。

步骤S402、根据直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

具体地，可以通过滤波对直流电压信号和电调控制信号进行分解，将直流电压信号和电调控制信号分别解析出来。

将输入的直流电压信号转换成能能供各电机工作的电压信号，对各电机供电，并将电调控制信号携带的控制信息解析出来，根据电调控制信号携带的控制信息，控制需要转动的每个电机转动需要转动的角度，以达到天线下倾角的目的。

本发明实施例通过一根射频同轴馈线与基站通信，实现天线射频信号、直流电压与电调控制信号的传输，省去了传统的AISG电调线，连接方式更加简便，大大简化了通信线路连接，控制更简单方便、成本更低、可靠性更高。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电调天线控制装置，其特征在于，包括：

射频信号滤波电路，用于通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从所述混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号；

电调主控电路，用于根据所述直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

2.根据权利要求1所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述射频信号滤波电路包括：

射频同轴馈线连接器，用于连接射频同轴馈线，接收所述混频信号；

第一低通滤波器，用于从所述混频信号中获取所述直流电压信号和电调控制信号。

3.根据权利要求1所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电调主控电路包括：

第二低通滤波器，用于获取所述直流电压信号和电调控制信号中的直流电压信号；

第二高通滤波器，用于获取所述直流电压信号和电调控制信号中的所述电调控制信号；

调制解调模块，用于对所述电调控制信号进行解调；

系统控制模块，用于对解调后的所述电调控制信号进行处理，获取控制数据，根据所述控制数据控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角；

电源稳压模块，用于根据所述直流电压信号，向所述相应的电机供电。

4.根据权利要求2所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述射频信号滤波电路还包括：

第一高通滤波器，用于从所述混频信号中分离出天线射频信号。

5.根据权利要求3所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电调主控电路还包括：

电机驱动模块，用于在所述系统控制模块的控制下，驱动相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。

6.根据权利要求3所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电调主控电路还包括：

系统存储模块，用于存储所述控制数据。

7.根据权利要求3所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电源稳压模块还用于根据所述直流电压信号，向所述调制解调模块和所述系统控制模块供电。

8.根据权利要求5所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电源稳压模块具体用于根据所述直流电压信号，向所述电机驱动模块供电，以向所述相应的电机供电。

9.根据权利要求3至8任一所述的电调天线控制装置，其特征在于，所述电调主控电路还包括：

防雷电路，用于保护所述电调天线控制装置不被雷击损坏。

10.一种电调天线控制方法，其特征在于，包括：

通过射频同轴馈线接收射频拉远单元输出的混频信号，从所述混频信号中获取直流电压信号和电调控制信号；

根据所述直流电压信号和电调控制信号，控制相应的电机进行转动，以调整电调天线的下倾角。