CN204497373U - 用于基站的天线自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于基站的天线自动控制装置，包括：用于固定天线的抱杆；抱杆沿轴向间隔设置上基体和下基体，上基体、下基体均与抱杆固定连接且均形成周向的转动轨道；下基体处设有与下基体上的转动轨道相配合的下旋转体，下旋转体连接用于驱动其做周向运动的转动机构，下旋转体连接天线的一端；上基体处设有与上基体上的转动轨道相配合的上旋转体，上旋转体经推杆机构连接天线的另一端，推杆机构连接为其提供驱动力的驱动器。本实用新型天线自动控制装置实现了在不增加天线与抱杆间轴距情形下对天线进行方位角和下倾角的调整，尤其适用于灯杆塔、美化罩等空间受限的基站天线的调整控制。

Description

用于基站的天线自动控制装置

技术领域

本实用新型涉及通讯装置领域，特别地，涉及一种用于基站的天线自动控制装置。

背景技术

随着无线通信技术的快速发展，人们对无线通信网络的利用越来越多。在无线通信网络中，天线是重要的通信媒介。基站天线的方位角、俯仰角基本决定了无线信号的覆盖范围，所以如何精确的调节天线的方位至关重要。

由于城市美化发展需求，新建的基站大部分是灯杆塔类型、美化罩类型基站。当前针对这类型的基站天线的数据采集和调整十分困难。通过人工进行数据采集及调整的方式不安全且效率低下，通过大型机械吊车等进行调整则成本太高，而传统的自动调整设备由于空间限制(安装后会大大增加天线与抱杆的距离)不能进行安装或安装后不能进行调整。

因此，亟需研发一种对灯杆塔、美化罩等有空间限制的基站天线进行数据采集及调整的装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于基站的天线自动控制装置，以解决现有的灯杆塔、美化罩等空间受限的基站天线无法自动进行姿态调整的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于基站的天线自动控制装置，天线自动控制装置包括：用于固定天线的抱杆；抱杆沿轴向间隔设置上基体和下基体，上基体、下基体均与抱杆固定连接且均形成周向的转动轨道；

下基体处设有与下基体上的转动轨道相配合的下旋转体，下旋转体连接用于驱动其做周向运动的转动机构，下旋转体连接天线的一端；

上基体处设有与上基体上的转动轨道相配合的上旋转体，上旋转体经推杆机构连接天线的另一端，推杆机构连接为其提供驱动力的驱动器。

进一步地，转动机构包括：用于输出动力的旋转电机，旋转电机的输出端依次经蜗杆、蜗轮连接下旋转体，旋转电机输出的驱动力经蜗杆、蜗轮传动后转换为带动下旋转体周向转动的动力。

进一步地，旋转电机的输出轴连接有减速器，减速器与蜗杆连接。

进一步地，下基体上设有用于限制下旋转体的旋转角度范围的限位块。

进一步地，推杆机构包括双柱推杆，双柱推杆设有两个并排设置的推杆，两个推杆连接下旋转体，两个推杆的丝杆在驱动器的作用下伸缩，以带动天线进行俯仰倾角的调节。

进一步地，上旋转体与下旋转体之间设有连接二者的连板。

进一步地，天线自动控制装置包括用于检测天线的方位角与下倾角的检测装置及用于控制转动机构和驱动器动作的控制单元，控制单元接收检测装置的信号并输出指令控制转动机构和驱动器。

进一步地，天线自动控制装置还包括用于远程通讯的控制盒，控制盒与检测装置及控制单元均电连接，用于将检测装置检测的参数上传至远程服务器及将接收的来自远程服务器的控制指令传递给控制单元以控制天线的方位调节。

进一步地，检测装置包括：用于检测天线的下倾角的重力加速度传感器、用于检测天线的挂高的气压传感器、用于检测天线的方位角的方位检测传感器；重力加速度传感器和气压传感器设于天线上，方位检测传感器包括用于检测天线转动角度的角位移传感器和用于检测旋转电机的转动圈数的编码器。

进一步地，控制盒包括用于远程传输的第一通信模块和用于本地组网的第二通信模块，第一通信模块与第二通信模块连接。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型用于基站的天线自动控制装置，通过在抱杆上间隔设置上基体和下基体，且上基体上设有上旋转体，下基体上设有下旋转体，下旋转体连接天线的一端，上旋转体经推杆机构连接天线的另一端，实现了天线围绕抱杆的转动调整，避免了通过增设转动轴安装天线导致的天线与抱杆间的轴距增大导致的安装空间大的缺陷，本实用新型天线自动控制装置实现了在不增加天线与抱杆间轴距情形下对天线进行方位角和下倾角的调整，尤其适用于灯杆塔、美化罩等空间受限的基站天线的调整控制。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例天线自动控制装置的结构示意图；

图2是图1的侧视示意图；

图3是本实用新型优选实施例天线自动控制装置的另一结构示意图。

附图标记说明：

10、抱杆；20、上基体；21、抱箍；22、上旋转体；

30、推杆机构；31、驱动器；32、双柱推杆；

40、天线；41、吊耳；

50、下基体；51、下旋转体；52、限位块；

60、转动机构；61、旋转电机；62、蜗杆；63、蜗轮；64、减速器；

70、控制盒；

80、连板。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本实用新型的优选实施例提供了一种用于基站的天线自动控制装置，参照图1至图3，本实施例天线自动控制装置包括：用于固定天线40的抱杆10；抱杆10沿轴向间隔设置上基体20和下基体50，上基体20、下基体50均与抱杆10固定连接且均形成周向的转动轨道；下基体50处设有与下基体50上的转动轨道相配合的下旋转体51，下旋转体51连接用于驱动其做周向运动的转动机构60，下旋转体51连接天线40的一端；上基体20处设有与上基体20上的转动轨道相配合的上旋转体22，上旋转体22经推杆机构30连接天线40的另一端，推杆机构30连接为其提供驱动力的驱动器31。本实施例天线自动控制装置通过转动机构60驱动下旋转体51在下基体50的转动轨道上周向转动，进而带动与下旋转体51相连的天线40转动，天线40经推杆机构30带动上旋转体22在上基体20的转动轨道上周向转动，实现天线40的方位角的调整；通过驱动器31驱动推杆机构30伸缩，进而带动天线40进行下倾角的调整。

本实施例天线自动控制装置与传统的天线调整装置相比，无需通过额外增加的转动轴带动天线进行调整，避免了通过增设转动轴安装天线导致的天线与抱杆间的轴距增大导致的安装空间大的缺陷，本实用新型天线自动控制装置实现了在不增加天线与抱杆间轴距情形下对天线进行方位角和下倾角的调整，尤其适用于灯杆塔、美化罩等空间受限的基站天线的调整控制。优选地，本实施例基站为灯杆塔或者美化罩类基站。

可选地，本实施例中，为了便于安装及拆卸，上基体20包括两个半圆状的合块，两个合块通过抱箍21锁紧以固定安装至抱杆10上，同理，下基体50亦可采用类似的结构。本实施例中，转动机构60包括：用于输出动力的旋转电机61，旋转电机61的输出端依次经蜗杆62、蜗轮63连接下旋转体51，旋转电机61输出的驱动力经蜗杆62、蜗轮63传动后转换为带动下旋转体51周向转动的动力。优选地，为了保证旋转电机61输出动力平稳，在旋转电机61的输出轴与蜗杆62之间设有减速器64，以对旋转电机61输出的动力进行调整，保证动力平稳。本实施例通过下基体50、上基体20及相关传动机构的配合，实现了方位角调整围绕原有的抱杆10进行，从而避免了安装过程中天线40与抱杆10间轴距的增大导致的安装空间受限的问题，实现了在紧凑安装环境下基站天线的调节控制。

优选地，下基体50上设有用于限制下旋转体51的旋转角度范围的限位块52，通过在下基体50上设置限位块52，可以控制天线的方位角的可调范围。

本实施例中，可选地，推杆机构30包括双柱推杆32，双柱推杆32设有两个并排设置的推杆，两个推杆连接下旋转体51，两个推杆的丝杆在驱动器31的作用下伸缩，以带动天线40进行俯仰倾角的调节。本实施例双推杆的设计，由于支撑点的横向面积比传统方式更大，能有效降低天线40的侧向的晃动。本实施例中，驱动器31采用电机，电机驱动双柱推杆32的丝杆伸缩，在其他实施例中，驱动器31还可以采用液压或者气压驱动件。优选地，天线40的两端分别设有用于连接的吊耳41，一个吊耳41与下旋转体51突出部铰接，另一个吊耳41与推杆机构30的端部铰接。本实施例用于调整天线40下倾角的推杆机构30位于上旋转体22与天线40之间，且由于上旋转体22与固定与抱杆10上的上基体20相配合，上旋转体22在上基体20的转动轨道上转动，故推杆机构30在转动过程中与抱杆10间不会发生干涉，从而与传统的天线方位调整机构相比，本实施例的天线自动控制装置的转动调节范围更广。

优选地，本实施例中，上旋转体22与下旋转体51之间设有连接二者的连板80，以在天线40进行方位角调整的过程中，保证上旋转体22与下旋转体51之间转动的一致性，增强调整的可靠性。

更优选地，本实施例中，用于调整方位角的旋转电机61和用于调整下倾角的驱动器31均采用步进电机，以提高控制精度。

为了提高天线姿态调整的智能化程度，优选地，天线自动控制装置包括用于检测天线40的方位角与下倾角的检测装置及用于控制转动机构60和驱动器31动作的控制单元，控制单元接收检测装置的信号并输出指令控制转动机构60和驱动器31，从而提高了天线姿态调整的控制精度，保证天线40处于理想的目的位置。

可选地，本实施例中，检测装置包括：用于检测天线40的下倾角的重力加速度传感器、用于检测天线40的挂高的气压传感器、用于检测天线40的方位角的方位检测传感器；重力加速度传感器和气压传感器设于天线40上，方位检测传感器包括用于检测天线40转动角度的角位移传感器及用于检测旋转电机61的转动圈数的编码器。

优选地，为了方便远程采集天线的工程参数及通过远程对天线进行姿态调整，本实施例天线自动控制装置还包括用于远程通讯的控制盒70，控制盒70与检测装置及控制单元均电连接，用于将检测装置检测的参数上传至远程服务器及将接收的来自远程服务器的控制指令传递给控制单元以控制天线40的方位调节。优选地，本实施例控制盒70位于连板80上，以跟随天线40的转动而转动，且安装结构紧凑，节省空间。

且本实施例天线自动控制装置通过设置与远程监控系统通讯的控制盒70，还可以对检测装置中的传感器进行自动校准。下面以方位检测传感器为例来进行说明：

由于天线转动的角度与旋转电机61转动的圈数之间的比值是固定值(以下简称传动比)且安装设备时天线初始位置对应的角度是已知值。故通过天线到限位位置后转动到初始位置对应的旋转电机61转动的圈数进行标定。标定指令执行过程为【方位逆时针转动-方位到左限位位置-读取初始方位的圈数-顺时针转动该圈数-标定】。方位的调整是通过编码器和角位移传感器配合进行的，角位移传感器为当前角度实际值，对比远程需调整角度值与实际值的差值乘以传动比来确定电机需要转动的圈数来对方位进行调整，编码器记录完转速后又告诉角位移传感器当前值。在不影响调整准确性的前提下，实现方位角的监测功能。

优选地，控制盒70包括用于远程传输的第一通信模块和用于本地组网的第二通信模块，第一通信模块与第二通信模块连接。例如，远程传输的第一通信模块通过GPRS与服务器的IP和端口建立连接，将远程采集的工程参数(包含天线方位角、下倾角、横滚角、挂高等)传输到服务器，通过指令池获取各种控制指令。组网传输部分主要是指同一个基站间的多面天线通过ZIGBEE模块组成局域网实现一张SIM卡控制多个设备。

本实施例远程监控系统包含WEB控制台、指令池、数据管理三部分。其中，控制台采用B/S结构，使用者通过WEB控制台数据库进行数据交互，对机械设备进行数据数据采集及远程控制。指令池用于服务器与远端设备建立连接交互数据，数据上下行的几种方式如下；1、WEB控制台接收用户查询天线角度的请求命令→查询指令入指令池→终端设备通过GPRS获取指令→电子控制部分执行查询指令→将结果回传至指令池→存储结果显示结果；2电子控制部分采集天线姿态(各种角度)信息经监测终端加密封包后通过GPRS传输→指令池平台接收解析→指令池平台对数据处理后存入数据库→并呈现在到WEB服务端。数据管理平台负责进行数据存储和数据交互及数据的分类管理。

本实施例天线自动控制装置，通过与远程监控系统通信连接，有利于后续对天线的远程监控、天线覆盖范围分析及基站天线进行精细化管理。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，所述天线自动控制装置包括：用于固定天线(40)的抱杆(10)；所述抱杆(10)沿轴向间隔设置上基体(20)和下基体(50)，所述上基体(20)、所述下基体(50)均与所述抱杆(10)固定连接且均形成周向的转动轨道；

所述下基体(50)处设有与所述下基体(50)上的转动轨道相配合的下旋转体(51)，所述下旋转体(51)连接用于驱动其做周向运动的转动机构(60)，所述下旋转体(51)连接所述天线(40)的一端；

所述上基体(20)处设有与所述上基体(20)上的转动轨道相配合的上旋转体(22)，所述上旋转体(22)经推杆机构(30)连接所述天线(40)的另一端，所述推杆机构(30)连接为其提供驱动力的驱动器(31)。

2.根据权利要求1所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述转动机构(60)包括：用于输出动力的旋转电机(61)，所述旋转电机(61)的输出端依次经蜗杆(62)、蜗轮(63)连接所述下旋转体(51)，所述旋转电机(61)输出的驱动力经所述蜗杆(62)、所述蜗轮(63)传动后转换为带动所述下旋转体(51)周向转动的动力。

3.根据权利要求2所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述旋转电机(61)的输出轴连接有减速器(64)，所述减速器(64)与所述蜗杆(62)连接。

4.根据权利要求2所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述下基体(50)上设有用于限制所述下旋转体(51)的旋转角度范围的限位块(52)。

5.根据权利要求1所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述推杆机构(30)包括双柱推杆(32)，所述双柱推杆(32)设有两个并排设置的推杆，两个所述推杆连接所述下旋转体(51)，两个所述推杆的丝杆在所述驱动器(31)的作用下伸缩，以带动所述天线(40)进行俯仰倾角的调节。

6.根据权利要求1所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述上旋转体(22)与所述下旋转体(51)之间设有连接二者的连板(80)。

7.根据权利要求2所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述天线自动控制装置包括用于检测所述天线(40)的方位角与下倾角的检测装置及用于控制所述转动机构(60)和所述驱动器(31)动作的控制单元，所述控制单元接收所述检测装置的信号并输出指令控制所述转动机构(60)和所述驱动器(31)。

8.根据权利要求7所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述天线自动控制装置还包括用于远程通讯的控制盒(70)，所述控制盒(70)与所述检测装置及所述控制单元均电连接，用于将所述检测装置检测的参数上传至远程服务器及将接收的来自远程服务器的控制指令传递给所述控制单元以控制所述天线(40)的方位调节。

9.根据权利要求7或者8所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述检测装置包括：用于检测所述天线(40)的下倾角的重力加速度传感器、用于检测所述天线(40)的挂高的气压传感器、用于检测所述天线(40)的方位角的方位检测传感器；所述重力加速度传感器和所述气压传感器设于所述天线(40)上，所述方位检测传感器包括用于检测所述天线(40)转动角度的角位移传感器和用于检测所述旋转电机(61)的转动圈数的编码器。

10.根据权利要求8所述的用于基站的天线自动控制装置，其特征在于，

所述控制盒(70)包括用于远程传输的第一通信模块和用于本地组网的第二通信模块，所述第一通信模块与所述第二通信模块连接。