CN113594699A - 一种通信基站天线姿态信息采集及远程调节设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通信基站天线姿态信息采集及远程调节设备，属于通信传输技术领域，包括通信基站天线和通信铁塔抱杆，抱杆上设置有用于与铁塔连接的卡具，所述抱杆底部螺纹连接有螺纹套筒，螺纹套筒上固定设置有下安装板，下安装板上设置有方向调节组件，方向调节组件顶端通过联轴器与角度调节组件相连接，方向调节组件和角度调节组件均与天线相连接，本发明利用天线信息采集仪实现当前天线的姿态信息采集，并通过远程通信模块实现采集信息的传输和接收，便于工作人员及时了解和掌握当前的天线姿态信息，同时采用方向调节组件和角度调节组件调节天线的方向和角度，利用天线信息采集仪能够实现天线姿态的远程调节，使用方便，安全可靠。

Description

一种通信基站天线姿态信息采集及远程调节设备

技术领域

一种通信基站天线姿态信息采集及远程调节设备，适用于通信基站中用于实现天线的姿态信息采集和调节，属于通信传输技术领域，具体涉及通信基站天线姿态信息采集和远程角度调节设备技术领域。

背景技术

过去二十年，我们见证了移动通信从1G到5G的转变。在这期间，通信的关键技术在发生变化，处理的信息量成倍增长，而通信基站天线，是实现这一跨越式提升不可或缺的组件。天线是一种变换器，它把传输线上传播的导行波变换成在无界媒介中传播的电磁波，或者进行相反的变换，也就是发射或接收电磁波。

未来基站天线有两大趋势，第一个趋势是从无源天线到有源天线系统，第二个趋势是天线设计的系统化和复杂化。上述趋势意味着天线需要实现小型化、多频段、宽频段和可调谐，因为未来的网络会变得越来越细，我们需要根据周围的场景来进行定制化的设计，例如在城市区域内布站会更加精细，而不是简单的覆盖。5G通信技术采用高频段数据传输，障碍物会对通信产生很大的影响，因此为保证无线电波的传播性能，需要依靠机械机构实现天线的角度调节。现有基站天线通常采用螺栓螺母进行安装，调节时通过工作人员手动进行天线角度调节，该种调节方式不仅增加了工作人员的劳动强度，而且安全风险较高，并且调节效率较低，使用不便，因此设计一种能够实现通信基站天线姿态信息采集成像和远程角度调节的设备对于提高基站天线的使用安全性和快捷性方面均具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术现状，提供了一种通信基站天线姿态信息采集及远程调节设备，通过利用天线姿态信息采集仪实现当前天线的姿态信息采集，并通过远程通信模块实现采集信息的传输和接收，便于后台工作人员及时了解和掌握当前的天线姿态信息，同时采用方向调节组件和角度调节组件调节天线的方向和角度，利用天线姿态信息采集仪能够实现天线姿态的远程调节，使用方便，安全可靠。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种通信基站天线姿态远程调节设备，包括通信基站天线1和通信铁塔抱杆9，抱杆9上设置有用于与铁塔连接的卡具6，所述抱杆9底部螺纹连接有螺纹套筒10，螺纹套筒10上固定设置有下安装板11，下安装板11上固定设置有方向调节组件，方向调节组件顶端通过联轴器13与角度调节组件相连接，方向调节组件和角度调节组件均与天线1相连接，所述方向调节组件用于实现角度调节组件和天线1的转向调节，角度调节组件用于实现天线1的倾斜角度调节。

所述方向调节组件包括电机12，电机12固定设置在下安装板11的下表面上，电机12的输出端上部固定设置有连接板，连接板的末端通过转轴与天线1的底部背侧壁相连接。

所述电机12的输出端顶部通过联轴器13与连杆14相连接，连杆14的顶端固定连接在角度调节组件上。

所述抱杆9底端设置有外螺纹，外螺纹上螺纹连接有调节螺母和螺纹套筒10，所述调节螺母位于螺纹套筒10的上下两端。

所述角度调节组件包括安装座15，安装座15顶部通过螺栓固定设置有导向机架4，导向机架4顶端通过转动连接的连杆机构2与天线1的背侧壁上部相连接，所述导向机架4上设置角度调节机构，角度调节机构的末端与天线1的背侧壁上部相连接。

所述角度调节机构为电动推杆3，电动推杆3的两端分别与导向机架4和天线1相连接。

所述角度调节机构为滚珠丝杠16，滚珠丝杠16底部螺纹连接在导向机架4上，导向机架4内部设置有与滚珠丝杠16相匹配的伺服电机。

一种基于通信基站天线姿态远程调节设备的天线姿态信息采集设备，所述抱杆9上固定设置有天线姿态信息采集仪8，天线姿态信息采集仪8包括防护壳、控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块，电源模块与控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、指示灯和无线通信模块电性连接，控制器与GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块电性连接。

所述控制器通过无线通信模块与控制终端通讯连接，所述控制终端包括手机移动终端、计算机管理平台和手持显示器，控制器通过驱动装置接口与方向调节组件和角度调节组件电性连接，实现天线1的转向和角度调节。

所述方向调节组件和角度调节组件上固定设置有角度传感器，角度传感器与控制器相连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1)通过利用天线姿态信息采集仪实现当前天线的姿态信息采集，并通过远程通信模块实现采集信息的传输和接收，便于后台工作人员及时了解和掌握当前的天线姿态信息，同时采用方向调节组件和角度调节组件调节天线的方向和角度，利用天线姿态信息采集仪能够实现天线姿态的远程调节，使用方便，安全可靠；

2)通过采用方向调节组件和角度调节组件进行天线的方向和倾斜角度的独立控制，结构简单，调节方便，能够有效提高调节效率；

3)通过在抱杆底部设置螺纹套筒和调节螺母，便于安装拆卸，同时利用螺纹连接的方式和调节螺母能够有效实现螺纹套筒和连接板的位置调节，使得方向调节组件和角度调节组件之间的距离能够根据现有天线的大小结构进行调整，显著提高了设备的适应性，具备良好的市场前景。

附图说明

图1是本发明实施例1的正面结构示意图。

图2是本发明实施例1的背部结构示意图。

图3是本发明实施例1的侧面结构示意图。

图4是本发明实施例2的正面结构示意图。

图5是本发明实施例2的背部结构示意图。

图6是本发明实施例2的侧面结构示意图。

图7是本发明实施例的工作原理框图。

附图序号及名称：天线1、连杆2、电动推杆3、导向机架4、端盖5、卡具6、上安装板7、天线姿态信息采集仪8、抱杆9、螺纹套筒10、下安装板11、电机12、联轴器13、连杆14、安装座15、滚珠丝杠16。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。

实施例1

如图1-6所示，本发明所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，包括通信基站天线1和通信铁塔抱杆9，抱杆9上设置有用于与铁塔连接的卡具6，所述抱杆9底部螺纹连接有螺纹套筒10，螺纹套筒10上固定设置有下安装板11，所述螺纹套筒10和下安装板11为一体结构，所述下安装板11上固定设置有方向调节组件，方向调节组件顶端通过联轴器13与角度调节组件相连接，角度调节组件位于上安装板7上，上安装板7上设置有与角度调节组件相匹配的圆形滑槽，所述方向调节组件和角度调节组件均与天线1相连接，所述方向调节组件用于实现角度调节组件和天线1的转向调节，角度调节组件用于实现天线1的倾斜角度调节。

所述方向调节组件包括电机12，电机12通过螺栓固定设置在下安装板11的下表面上，电机12的输出端上部固定设置有连接板，连接板的末端通过转轴与天线1的底部背侧壁设置的转向座相连接，天线1通过转向座能够绕着连接板末端进行竖向转动。

所述电机12的输出端顶部通过联轴器13与连杆14相连接，连杆14的顶端螺纹连接在角度调节组件上，所述上安装板7上均设置有与连杆相匹配的通孔，所述下安装板11上设置有与电机输出轴相匹配的安装孔。

所述抱杆9底端设置有外螺纹，外螺纹上螺纹连接有调节螺母和螺纹套筒10，所述调节螺母位于螺纹套筒10的上下两端，通过采用螺纹连接的方式和调节螺母能够有效实现螺纹套筒和连接板的位置调节，使得方向调节组件和角度调节组件之间的距离能够根据现有天线的大小结构进行调整，显著提高了设备的适应性。

所述角度调节组件包括安装座15，安装座15的底部设置有与连杆14相匹配的螺纹孔，所述安装座15顶部通过螺栓固定设置有导向机架4，导向机架4倾斜设置，通过倾斜设置的导向机架4能够让天线1具有沿着既定方向进行移动，所述导向机架4顶端通过转动连接的连杆机构2与天线1的背侧壁上部相连接，所述导向机架4上设置角度调节机构，角度调节机构的末端与天线1的背侧壁上部相连接。

所述角度调节机构为电动推杆3，电动推杆3的两端分别与导向机架4和天线1相连接。

如图7所示，本发明公开了一种基于通信基站天线姿态远程调节设备的天线姿态信息采集设备，所述抱杆9上设置有天线姿态信息采集仪8，天线姿态信息采集仪8背部设置有卡箍，卡箍通过螺栓固定设置在抱杆9上，所述天线姿态信息采集仪8包括防护壳、控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块，电源模块与控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、指示灯和无线通信模块电性连接，电源模块与方向调节组件和角度调节组件均与外接电源相连接，所述控制器与GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块电性连接。

所述控制器通过无线通信模块与控制终端通讯连接，所述控制终端包括手机移动终端和计算机管理平台，控制器通过驱动装置接口与方向调节组件和角度调节组件电性连接，实现天线1的转向和角度调节。

所述方向调节组件和角度调节组件上固定设置有角度传感器，角度传感器与控制器相连接，值得注意的是，所述角度传感器还可采用数字罗盘、电子罗盘、微机电陀螺仪、方向感应器和倾角传感器等进行替换。

所述天线姿态信息采集仪8的工作原理如下：角度传感器用于检测方向调节组件和角度调节组件的转向角位移和倾角大小等天线姿态数据信息，并将检测到的数据信息传输至控制器中，控制器通过无线通讯模块将数据信息发送工作人员的控制终端，工作人员通过控制终端查看天线姿态信息，并对天线1的姿态进行调整，控制终端将天线1需要调整的转向角位移和倾角大小等信息通过无线通信模块发送至控制器，控制器通过驱动装置接口和导线控制方向调节组件和角度调节组件进行运动，从而实现天线1的方向和角度调节。

所述天线姿态信息采集仪8具备如下参数采集要求：

1)支持测量天线GIS信息测量，测量天线所处的经纬度信息，定位精度偏差：小于±10m；

2)支持4G/5G天线挂高测量，测量楼底/塔底到天线的相对高度：精度偏差<2米；

3)支持天线方位角测试。测量范围：

测量精度偏差：小于±3°；

4)支持天线机械下倾角测试功能。测量范围：±90°，测量精度偏差：小于±0.5°；

5)支持在测试姿态工参的同时显示当前磁场干扰值，不同颜色区别磁场干扰的好与坏、帮助进行测试判断。

所述无线通信模块需具备如下要求：

1)支持全网通，现场测试数据可通过2G/3G/4G/WLAN数据网络传输至相应管理平台，支持各网络制式无线工参的采集；2G可识别内容LAC、CID、RXLEV，4G可识别内容TAC、ECI、PCI、RSRP、RSRQ、SINR等信息；

2)支持北斗和GPS卫星网络定位，提供独立模块展示获取的卫星信号强度、搜星数量等信息；

3)支持室内WiFi辅助定位，在室内时可获取相应位置信息。

实施例2

在实施例1的基础上，所述角度调节机构为滚珠丝杠16，滚珠丝杠16底部螺纹连接在导向机架4上，导向机架4内部设置有与滚珠丝杠16相匹配的伺服电机。

实施例3

在实施例1的基础上，所述角度调节机构为蜗杆，所述导向机架4内部设置有与蜗杆相匹配的蜗轮，蜗轮与导向机架4外侧固定设置的伺服电机相连接。

实施例4

在实施例1的基础上，所述角度调节机构为液压伸缩杆或气缸，液压伸缩杆或气缸的两端分别与导向机架4和天线1相连接。

实施例5

在实施例1的基础上，所述控制终端还包括手持显示器，手持显示器包括壳体、无线通信模块、显示屏、输入模块、GPS定位模块、微处理器、存储模块和电源模块，电源模块与无线通信模块、显示屏、输入模块、GPS定位模块、微处理器和存储模块相连接，微处理器通过无线通信模块与天线姿态信息采集仪8和计算机管理平台相连接，所述手持显示器主要用于通信基站天线的塔下测试。

所述输入模块包括摄像头和输入键盘，摄像头用于现场实时拍摄工作人员人脸信息录入，并通过存储模块进行信息保存，同时微处理器将保存信息和位置模块通过无线通信模块发送至计算机管理平台，计算机管理平台将收到的人脸信息和手持显示屏的位置信息保存并存档，用于完成通信基站天线的维护信息数据库的建立和维护。

所述手持显示器具备如下功能：

1)手持显示器具备塔下测试功能模块：可不上塔测试出天线的方位角和俯仰角。

2)塔下测试精度：方位角偏差<±10°、俯仰角偏差<±3°；

3)一个步骤就可以同时测试出一根天线的方位角和俯仰角。

所述控制终端的硬件具备如下技术要求：

1)硬件系统具备智能性，支持后期冗余，支持远程方式版本更新；

2)终端为一体成型外形、具备IP-68防护等级；

3)硬件4核以上CPU设计，运行内存大于2G，像素高于800W，存储容量大于12G；

4)硬件的工作温度需支持-10～60℃。

实施例6

在实施例5的基础上，所述控制终端中手机移动终端和计算机管理平台通过无线通信模块与多个通信基站的天线姿态信息采集仪相连接，进而通过手机移动终端和计算机管理平台就能够实现多个通信基站天线姿态信息的采集和收录，同时还能有效实现多个通信基站天线姿态的实时角度调整，使4G/5G天线信号阵子面实时智能精准跟踪聚多信号用户群体，避免基站天线信号覆盖浪费，显著提高了基站天线角度的调节效率。

所述手机移动终端和计算机管理平台调节功能具备如下功能：

1)可配备用于调整天线方位角的模块，直接和天线姿态信息采集仪连接，在进行天线方位角调整时，可准确协助网优人员将天线方位角调整到正确的位置，方位角不受到磁场干扰；

2)精度如下：方位角调整精度偏差<±3°；

3)进行天线方位角调整时，可直接在手机移动终端和计算机管理平台上输入调整后的角度，当天线方位角调整到正确位置后，天线姿态信息采集仪可自动通过指示灯进行提醒。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种通信基站天线姿态远程调节设备，包括通信基站天线(1)和通信铁塔抱杆(9)，抱杆(9)上设置有用于与铁塔连接的卡具(6)，其特征在于：所述抱杆(9)底部螺纹连接有螺纹套筒(10)，螺纹套筒(10)上固定设置有下安装板(11)，下安装板(11)上固定设置有方向调节组件，方向调节组件顶端通过联轴器(13)与角度调节组件相连接，方向调节组件和角度调节组件均与天线(1)相连接，所述方向调节组件用于实现角度调节组件和天线(1)的转向调节，角度调节组件用于实现天线(1)的倾斜角度调节。

2.根据权利要求1所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述方向调节组件包括电机(12)，电机(12)固定设置在下安装板(11)的下表面上，电机(12)的输出端上部固定设置有连接板，连接板的末端通过转轴与天线(1)的底部背侧壁相连接。

3.根据权利要求2所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述电机(12)的输出端顶部通过联轴器(13)与连杆(14)相连接，连杆(14)的顶端固定连接在角度调节组件上。

4.根据权利要求3所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述抱杆(9)底端设置有外螺纹，外螺纹上螺纹连接有调节螺母和螺纹套筒(10)，所述调节螺母位于螺纹套筒(10)的上下两端。

5.根据权利要求3所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述角度调节组件包括安装座(15)，安装座(15)的底部设置有与连杆(14)相匹配的螺纹孔，所述安装座(15)顶部通过螺栓固定设置有导向机架(4)，导向机架(4)顶端通过转动连接的连杆机构(2)与天线(1)的背侧壁上部相连接，所述导向机架(4)上设置角度调节机构，角度调节机构的末端与天线(1)的背侧壁上部相连接。

6.根据权利要求5所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述角度调节机构为电动推杆(3)，电动推杆(3)的两端分别与导向机架(4)和天线(1)相连接。

7.根据权利要求5所述的一种通信基站天线姿态远程调节设备，其特征在于：所述角度调节机构为滚珠丝杠(16)，滚珠丝杠(16)底部螺纹连接在导向机架(4)上，导向机架(4)内部设置有与滚珠丝杠(16)相匹配的伺服电机。

8.一种基于权利要求1所述通信基站天线姿态远程调节设备的天线姿态信息采集设备，其特征在于：所述抱杆(9)上固定设置有天线姿态信息采集仪(8)，天线姿态信息采集仪(8)包括防护壳、控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块，电源模块与控制器、GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、指示灯和无线通信模块电性连接，控制器与GPS定位模块、气压计、驱动装置接口、电源模块、指示灯和无线通信模块电性连接。

9.根据权利要求8所述的天线姿态信息采集设备，其特征在于：所述控制器通过无线通信模块与控制终端通讯连接，所述控制终端包括手机移动终端、计算机管理平台和手持显示器，控制器通过驱动装置接口与方向调节组件和角度调节组件电性连接，实现天线(1)的转向和角度调节。

10.根据权利要求9所述的天线姿态信息采集设备，其特征在于：所述方向调节组件和角度调节组件上固定设置有角度传感器，角度传感器与控制器相连接。

Images