CN111541460B - 一种5g信号接收设备和信号接收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种5G信号接收设备和信号接收方法，属于信号接收装置领域，一种5G信号接收装置，包括信号接收装置，信号接收装置上连接有信号功率分配装置，信号功率分配装置内连接有处理器，处理器上连接有多个路由器，多个路由器与处理器之间均连接有信号检测模块，信号接收装置包括基座，基座上连接有电线杆，电线杆的顶端固定连接有主信号接收器，电线杆上固定连接有多个辅助接收器，辅助接收器上连接有延伸臂，延伸臂远离转盘的一端转动连接有辅助天线，延伸臂上连接有第二电机，第二电机的动力输出端与辅助天线之间连接有传动齿带，可以实现方便自动调节天线位置和角度，以强化单一支路的信号强度，保证支路的信号质量。

Description

一种5G信号接收设备和信号接收方法

技术领域

本发明涉及信号接收设备领域，更具体地说，涉及一种5G信号接收设备和信号接收方法。

背景技术

第五代移动通信技术是最新一代蜂窝移动通信技术，也是即4G（LTE-A、WiMax）、3G（UMTS、LTE）和2G（GSM）系统之后的延伸。5G的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接。5G的发展也来自于对移动数据日益增长的需求。随着移动互联网的发展，越来越多的设备接入到移动网络中，新的服务和应用层出不穷，全球移动宽带用户在2018年有望达到90亿，到2020年，预计移动通信网络的容量需要在当前的网络容量上增长1000倍。移动数据流量的暴涨将给网络带来严峻的挑战。

目前天线和雷达信号接收器广泛用于通信领域，在5G信号的传输和接收中也广泛运用，它把传输线上传播的导行波，变换成在无界媒介(通常是自由空间)中传播的电磁波，或者进行相反的变换，在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。

对于传统的信号接收天线直接安装在一个固定的装置上，在安装时需要不停地调节接收天线的方向和仰角使接收信号强度达到最强，但是接收天线的方向和仰角的调节是通过人为大致判断信号的信号电磁波方向，导致接收天线无法与信号电磁波的发射方向完全吻合，从而影响了天线的接收到5G信号的强度。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种5G信号接收装置，它可可以实现方便自动调节天线位置和角度，以强化单一支路的信号强度，保证支路的信号质量。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种5G信号接收装置，包括信号接收装置，所述信号接收装置上连接有信号功率分配装置，所述信号功率分配装置内连接有处理器，所述处理器上连接有多个路由器，多个所述路由器与处理器之间均连接有信号检测模块，所述信号接收装置包括基座，所述基座上连接有电线杆，所述电线杆的顶端固定连接有主信号接收器，所述电线杆上固定连接有多个辅助接收器，所述辅助接收器包括壳体，所述壳体的下端转动连接有转盘，所述壳体内固定连接有与转盘相匹配的第一电机，所述第一电机的动力输出端与转盘固定连接，所述转盘上的外壁上固定连接有延伸臂，所述延伸臂远离转盘的一端转动连接有辅助天线，所述延伸臂上固定连接有第二电机，所述第二电机的动力输出端与辅助天线之间连接有传动齿带，可以实现方便自动调节天线位置和角度，以强化单一支路的信号强度，保证支路的信号质量。

进一步的，每个所述延伸臂的可转动范围为0-180°，每个所述辅助天线的转动范围为0-160°。

进一步的，所述主信号接收器为信号接收雷达，所述主信号接收器与电线杆的顶端之间连接有铰接轴，所述电线杆的顶端固定连接有与铰接轴相匹配的伺服电机，使技术人员可远程控制主信号接收器的倾斜角度，易于使装置接收到较高质量的信号。

进一步的，所述第一电机和第二电机均为步进电机，转盘每次调节时转动角度为8-10°，辅助天线每次调节时转动角度为4-5°，使辅助天线每次调节时位置和角度变化幅度不易过大，使辅助天线调节时支路信号不易产生较大波动，保证支路信号的稳定。

进一步的，所述处理器上安装有滤波器和波束分离器，易于对主信号接收器所接收到的信号进行滤波、去噪和分流处理。

进一步的，所述辅助天线包括安装座，所述安装座上固定连接有转轴，所述转轴与传动齿带啮合连接，所述安装座上开凿有接线槽，所述接线槽上卡接有天线主体，使天线主体可进行拆卸，方便天线主体的维护。

进一步的，每个所述辅助天线与一个路由器之间均连接有断路器和混频器，断路器用于在支路输入信号过大时将辅助天线与支路断路，混频器用于将辅助天线接收到的信号耦合至支路中。

进一步的，所述天线调控系统由处理器、第一电机、第二电机和信号检测模块组成，使装置可根据支路信号强弱来调节辅助天线位置，以增强支路信号强度。

一种5G信号接收装置，其信号接收方法为：

S1、通过信号接收装置接收5G信号，信号接收装置将接收到的信号发送给信号功率分配装置，然后信号功率分配装置内的滤波器对信号进行滤波和去噪处理，再通过处理器分配给每个支路不同的信号功率；

S2、每个支路上的信号检测模块对信号进行检测，当检测到支路上的信号强度较弱时，反馈信号给处理器，处理器再发送信号给对应支路的第一电机，使第一电机驱动转盘转动，以此调节辅助天线的周向位置，同时在转盘转动过程中，第二电机驱动传动齿带，使传动齿带带动辅助天线转动，以调节辅助天线的方位角，通过调节辅助天线的方位角和周向位置以调节辅助天线接收到信号的强弱，辅助天线所接收到的信号被混频器耦合成支路的频率后并入支路，以增强对应支路的信号强度，信号检测模块检测到支路的输入信号达到要求后反馈信号给处理器，使处理器停止控制第一电机和第二电机；

S3、当信号检测模块检测到支路的输入信号过大时，信号检测模块反馈信号给处理器，处理器控制第一电机和第二电机调节辅助天线位置和角度，直至信号检测模块检测到支路的输入信号符合要求，若第一电机转动半周后支路输入信号仍然过大，则断路器将辅助天线断路，直至信号检测模块检测到支路的输入信号低于所需的信号强度时，断路器将辅助天线与信号检测模块通路。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可根据信号调节天线位置和角度，以强化单一支路的信号强度，保证支路的信号质量，通过信号接收能力强的主信号接收器接收5G信号，保证总体信号的质量，对将信号分配至多个支路后，根据每个支路的信号强弱调节对应支路的辅助天线位置，以强化支路的信号强度，保证支路信号的稳定。

（2）本方案在每个支路上设置信号检测模块和断路器，方便检测支路信号强度，同时在辅助天线输入信号过大时可及时断路，保证支路信号稳定。

（3）本方案中使用多个辅助接收器，辅助接收器这个中使用步进电机控制转盘和辅助天线调节，使转盘每次调节时转动角度为8-10°，辅助天线每次调节时转动角度为4-5°，保证辅助天线调节时支路信号不易产生较大波动，保证支路信号的稳定。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的单支路时的电路原理图；

图3为本发明的剖视图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本发明的正视图；

图6为本发明的电路原理图。

1信号接收台、101安装座、102电线杆主体、103主信号接收器、2信号功率分配装置、3信号检测模块、4处理器、5辅助接收器、501壳体、502转盘、503延伸臂、504第一电机、505第二电机、506传动齿带、507辅助天线、6路由器、7断路器。

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，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：请参阅图1、图2和图6，一种5G信号接收装置，包括信号接收装置1，信号接收装置1上连接有信号功率分配装置2，信号功率分配装置2内连接有处理器4，处理器4上安装有滤波器和波束分离器，易于对主信号接收器103所接收到的信号进行滤波、去噪和分流处理，处理器4上连接有多个路由器6，路由器6的数量根据信号的支路确定，多个路由器6与处理器4之间均连接有信号检测模块3，信号检测模块3用于检测支路信号的强度和质量，信号接收装置1包括基座101，基座101上连接有电线杆102，电线杆102的顶端固定连接有主信号接收器103，

请参阅图3-5，电线杆102上固定连接有多个辅助接收器5，辅助接收器5包括壳体501，壳体501的下端转动连接有转盘502，壳体501内固定连接有与转盘502相匹配的第一电机504，第一电机504的动力输出端与转盘502固定连接，转盘502上的外壁上固定连接有延伸臂503，每个延伸臂503的可转动范围为0-180°，壳体501上开凿有与延伸臂503相匹配的通孔，每个辅助天线507的转动范围为0-160°，延伸臂503远离转盘502的一端转动连接有辅助天线507，延伸臂503上固定连接有第二电机505，第二电机505的动力输出端与辅助天线507之间连接有传动齿带506，辅助天线507与信号检测模块3电线连接，第一电机504和第二电机505与处理器4电性连接。

主信号接收器103为信号接收雷达，具有较强的信号接收能力，可以接收高质量的5G信号，主信号接收器103与电线杆102的顶端之间连接有铰接轴，电线杆102的顶端固定连接有与铰接轴相匹配的伺服电机，伺服电机与外界控制系统连接，使技术人员可使用控制系统远程控制主信号接收器103的倾斜角度，易于使装置接收到较高质量的信号。

请参阅图2和图4，辅助天线507包括安装座，安装座上固定连接有转轴，转轴与传动齿带506啮合连接，安装座上开凿有接线槽，接线槽上卡接有天线主体，使天线主体可进行拆卸，方便天线主体的维护，每个辅助天线507与一个路由器6之间均连接有断路器7和混频器，断路器7用于在支路输入信号过大时将辅助天线507与支路断路，混频器用于将辅助天线507接收到的信号耦合至支路中。

天线调控系统由处理器4、第一电机504、第二电机505和信号检测模块3组成，使装置可根据支路信号强弱来调节辅助天线位置，以增强支路信号强度，第一电机504和第二电机505均为步进电机，转盘502每次调节时转动角度为8-10°，辅助天线507每次调节时转动角度为4-5°，使辅助天线507每次调节时位置和角度变化幅度不易过大，使辅助天线507调节时支路信号不易产生较大波动，保证支路信号的稳定。

一种5G信号接收装置，其信号接收方法为：

S1、通过信号接收装置1上的主信号接收器103接收5G信号，信号接收装置1将接收到的信号发送给信号功率分配装置2，然后信号功率分配装置内的滤波器对信号进行滤波和去噪处理，再通过处理器4分配给每个支路；

S2、每个支路上的信号检测模块3对信号进行检测，当检测到支路上的信号强度较弱时，信号检测模块3反馈信号给处理器4，处理器4再发送信号给对应支路的第一电机504，使第一电机504驱动转盘502转动，以此调节辅助天线507的周向位置，同时在转盘502转动过程中，第二电机505驱动传动齿带506，使传动齿带506带动辅助天线507转动，以调节辅助天线507的方位角，通过调节辅助天线507的方位角和周向位置以调节辅助天线507接收到信号的强弱，辅助天线507所接收到的信号被混频器耦合成支路的频率后并入支路，以增强对应支路的信号强度，信号检测模块3检测到支路的输入信号达到要求后反馈信号给处理器4，使处理器4停止控制第一电机504和第二电机505；

S3、当信号检测模块3检测到支路的输入信号过大时，信号检测模块3反馈信号给处理器4，处理器4控制第一电机504和第二电机505调节辅助天线507位置和角度，直至信号检测模块3检测到支路的输入信号符合要求，若第一电机504转动半周后支路输入信号仍然过大，则断路器7将辅助天线507断路，直至信号检测模块3检测到支路的输入信号低于所需的信号强度时，断路器7将辅助天线507与信号检测模块3通路。

本方案可根据信号强弱调节天线位置和角度，以强化单一支路的信号强度，保证支路的信号质量，通过信号接收能力强的主信号接收器接收5G信号，保证总体信号的质量，对将信号分配至多个支路后，根据每个支路的信号强弱调节对应支路的辅助天线507位置，以强化支路的信号强度，使各个支路均可根据其情况调节信号强度，并保证支路信号的稳定。

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改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种5G信号接收装置，包括信号接收装置（1），其特征在于：所述信号接收装置（1）上连接有信号功率分配装置（2），所述信号功率分配装置（2）内连接有处理器（4），所述处理器（4）上连接有多个路由器（6），多个所述路由器（6）与处理器（4）之间均连接有信号检测模块（3），所述信号接收装置（1）包括基座（101），所述基座（101）上连接有电线杆（102），所述电线杆（102）的顶端固定连接有主信号接收器（103），所述电线杆（102）上固定连接有多个辅助接收器（5），所述辅助接收器（5）包括壳体（501），所述壳体（501）的下端转动连接有转盘（502），所述壳体（501）内固定连接有与转盘（502）相匹配的第一电机（504），所述第一电机（504）的动力输出端与转盘（502）固定连接，所述转盘（502）上的外壁上固定连接有延伸臂（503），所述延伸臂（503）远离转盘（502）的一端转动连接有辅助天线（507），所述延伸臂（503）上固定连接有第二电机（505），所述第二电机（505）的动力输出端与辅助天线（507）之间连接有传动齿带（506）。

2.根据权利要求1所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：每个所述延伸臂（503）的可转动范围为0-180°，每个所述辅助天线（507）的转动范围为0-160°。

3.根据权利要求1或2所述的一种5G信号接收装置，其特征在于:所述主信号接收器（103）为信号接收雷达，所述主信号接收器（103）与电线杆（102）的顶端之间连接有铰接轴，所述电线杆（102）的顶端固定连接有与铰接轴相匹配的伺服电机。

4.根据权利要求2所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：所述第一电机（504）和第二电机（505）均为步进电机。

5.根据权利要求1所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：所述处理器（4）上安装有滤波器和波束分离器。

6.根据权利要求1所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：所述辅助天线（507）包括安装座，所述安装座上固定连接有转轴，所述转轴与传动齿带（506）啮合连接，所述安装座上开凿有接线槽，所述接线槽上卡接有天线主体。

7.根据权利要求1所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：每个所述辅助天线（507）与一个路由器（6）之间均连接有断路器（7）和混频器。

8.根据权利要求1所述的一种5G信号接收装置，包括天线调控系统，其特征在于：所述天线调控系统由处理器（4）、第一电机（504）、第二电机（505）和信号检测模块（3）组成。

9.根据权利要求 1所述的一种5G信号接收装置，其特征在于：其信号接收方法为：

S1、通过信号接收装置（1）接收5G信号，信号接收装置（1）将接收到的信号发送给信号功率分配装置（2），然后信号功率分配装置内的滤波器对信号进行滤波和去噪处理，再通过处理器（4）分配给每个支路不同的信号功率；

S2、每个支路上的信号检测模块（3）对信号进行检测，当检测到支路上的信号强度较弱时，反馈信号给处理器（4），处理器（4）再发送信号给对应支路的第一电机（504），使第一电机（504）驱动转盘（502）转动，以此调节辅助天线（507）的周向位置，同时在转盘（502）转动过程中，第二电机（505）驱动传动齿带（506），使传动齿带（506）带动辅助天线（507）转动，以调节辅助天线（507）的方位角，通过调节辅助天线（507）的方位角和周向位置以调节辅助天线（507）接收到信号的强弱，辅助天线（507）所接收到的信号被混频器耦合成支路的频率后并入支路，以增强对应支路的信号强度，信号检测模块（3）检测到支路的输入信号达到要求后反馈信号给处理器（4），使处理器（4）停止控制第一电机（504）和第二电机（505）；

S3、当信号检测模块（3）检测到支路的输入信号过大时，信号检测模块（3）反馈信号给处理器（4），处理器（4）控制第一电机（504）和第二电机（505）调节辅助天线（507）位置和角度，直至信号检测模块（3）检测到支路的输入信号符合要求，若第一电机（504）转动半周后支路输入信号仍然过大，则断路器（7）将辅助天线（507）断路，直至信号检测模块（3）检测到支路的输入信号低于所需的信号强度时，断路器（7）将辅助天线（507）与信号检测模块（3）通路。

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