CN219371388U - 天线控制系统、基站天线及基站天馈系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种天线控制系统、基站天线及基站天馈系统，其中，该天线控制系统包括传动单元、电机单元和控制单元，传动单元用于驱动基站天线中的移相器调节相位；电机单元包括第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均与传动单元连接，第一电机用于控制传动单元驱动移相器与基站天线中需要调节相位的天线单元匹配连接，第二电机用于控制传动单元驱动移相器调节天线单元的相位；控制单元与电机单元连接，用于控制电机单元工作。本申请通过由第一电机和第二电机构成的电机单元与传动单元配合，能够实现传动单元2驱N的传动形式，能够在实现多天线、多频段、多制式的基础上，实现了天线控制系统的小型化，提升了基站天线的集成度。

Description

天线控制系统、基站天线及基站天馈系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种天线控制系统、基站天线及基站天馈系统。

背景技术

随着移动通信技术的飞速发展，多天线、多频段、多制式的需求越来越多，多天线和小型化将成为基站天线的重要发展方向。然而，在多扇区天线同时满足小型化必然会带来电调传动设计排布更为紧凑，结构空间和成本都带来比较大的挑战。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种天线控制系统、基站天线及基站天馈系统，以实现多扇区天线的小型化设计，提升集成度。

本申请第一方面提供了一种天线控制系统，其中，包括：

传动单元，用于驱动基站天线中的移相器调节相位；

电机单元，所述电机单元包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机均与所述传动单元连接，所述第一电机用于控制所述传动单元驱动所述移相器与所述基站天线中需要调节相位的天线单元匹配连接，所述第二电机用于控制所述传动单元驱动所述移相器调节所述天线单元的相位；

控制单元，与所述电机单元连接，用于控制所述电机单元工作。

本申请通过由第一电机和第二电机构成的电机单元与传动单元配合，能够实现传动单元2驱N的传动形式，即通过具有不同功能的两个电机使对应的传动单元能够与一个扇区内N个天线单元配合，实现对N个天线单元相位的调节，从而无需对每个天线单元配置一个独立的传动结构和电机，从而能够在实现多天线、多频段、多制式的基础上，实现了天线控制系统的小型化，提升了基站天线的集成度。

在一种具体的设计中，所述传动单元和所述电机单元均设置有至少两个，一个所述传动单元与一个所述电机单元连接；所述控制单元设置有一个，所述控制单元与多个所述电机单元连接。

其中，一个传动单元和一个与之匹配的电机单元构成一个电调单元，对于多扇区的基站天线，每个扇区可以对应通过一个电调单元控制，与多个扇区对应的各个电调单元可以通过一个控制单元控制管理，能够实现对不同天线不同频段的电倾角统一的控制管理功能，从而无需对各个电调单元单独配置控制单元，能够实现天线控制系统的小型化，提升基站天线的集成度。

在一种具体的设计中，所述控制单元包括多个电机接口，所述控制单元通过所述电机接口与各个所述第一电机和所述第二电机连接，从而实现通过一个控制单元对多个电机的控制，有利于提升基站天线的集成度。

在一种具体的设计中，所述控制单元包括多个通信接口，所述控制单元通过多个所述通信接口与外部主设备连接，所述通信接口与一个或多个所述电机单元具有映射关系，从而可以实现与扇区对应的电调单元与通信接口灵活映射。

在一种具体的设计中，所述通信接口包括AISG接口或OOK接口，从而可以使该天线控制系统适配于不同接口要求的主设备。

本申请的第二方面还提供了一种基站天线，其包括本申请第一方面提供的天线控制系统。

在一种具体的设计中，所述基站天线还包括多个扇区和多个移相器，每个扇区由一组或多组天线阵列构成，每组所述天线阵列包括多个天线单元，一个移相器与一个扇区的天线阵列配合，所述移相器与所述传动单元连接，用于调节对应的天线阵列中的天线单元的相位。

其中，该天线控制系统中的具有不同功能的两个电机使对应的传动单元能够与一个扇区内N个天线单元配合，实现传动单元2驱N的传动形式，从而能够在实现多天线、多频段、多制式的基础上，实现了天线控制系统的小型化，提升了基站天线的集成度。

在一种具体的设计中，每个扇区的移相器与一个所述传动单元连接，每个传动单元均与一个对应的电机单元连接，各个电机单元通过一个控制单元控制管理，从而能够实现对不同天线不同频段的电倾角统一的控制管理功能，从而无需对各个电调单元单独配置控制单元，能够实现天线控制系统的小型化，提升基站天线的集成度。

本申请第三方面还提供了一种基站天馈系统，其包括本申请第二方面提供的基站天线。

在一种具体的设计中，所述基站天馈系统还包括天线调整支架、抱杆和接地装置，所述基站天线连接于所述天线调整支架，所述天线调整支架连接于所述抱杆，所述基站天线与所述接地装置连接，以通过所述接地装置接地。包括有该天线控制系统的基站天馈系统也能够在实现多天线、多频段、小型化的天线设计。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的基站天馈系统在一些实施例中的结构示意图；

图2为本申请所提供的基站天线在一些实施例中的结构示意图

图3为本申请所提供的天线控制系统的结构框图；

图4为本申请所提供的基站天线的一种结构框图；

图5为本申请所提供的基站天线的另一种结构框图。

附图标记：

100-基站天线；

101-天线阵列；

102-馈电网络；

103-移相器；

104-天线控制系统；

105-天线接头；

200-天线调整支架；

300-抱杆；

400-接头密封件；

500-接地装置；

1-控制单元；

11-电机接口；

12-通信接口；

2-传动单元；

3-电机单元；

31-第一电机；

32-第二电机；

4-扇区；

5-天线阵列；

51-天线单元。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，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，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

随着移动通信技术的飞速发展，多天线、多频段、多制式的需求越来越多，多天线和小型化将成为基站天线的重要发展方向。例如，对于电调天线而言，传统电调天线主要是多频段的单天线，每个天线均通过一个单独匹配的控制单元与一个对应的传动单元配合管理。但是，在存在多个天线时需要配置多个相应的控制单元，导致整机的布局空间需求大，不利于整机小型化，且实现成本高。

本实施例提供了一种天线控制系统，该天线控制系统可以应用于基站天线，基站天线可以应用于基站天馈系统，该基站天线和基站天馈系统可以应用于雷达、广播和通信等领域。

图1为本申请所提供的基站天馈系统在一些实施例中的结构示意图，参照图1，该基站天馈系统由天线装置100、天线调整支架200、抱杆300、接头密封件400、接地装置500等组成，基站天馈系统是无线通信的接口设备，能够与所在区域内的通信终端进行交互信息的工作。

图2为本申请所提供的基站天线在一些实施例中的结构示意图，参照图2，基站天线100由天线阵列101、移相器103和本实施例提供的天线控制系统等组成。天线阵列101通过由移相器103及天线控制系统104等组成的馈电网络102接收或发射射频信号。馈电网络102能够将射频信号按照一定的幅度、相位馈送到天线阵列101，或者将天线阵列101接收到的无线信号按照一定的幅度、相位通过天线接头105发送到基站天馈系统的信号处理单元。

其中，该基站天线可以为电调天线，电调天线通过远程控制管理，改变天线振子的相位，改变垂直分量和水平分量的幅值大小，改变合成分量场强强度，从而使天线的垂直方向性图下倾。电调天线可以具有多个扇区，多个扇区可以使辐射的电磁波覆盖各个方向，实现全向辐射。示例性地，当电调天线具有两个扇区时，两个扇区可以对称分布，当电调天线具有三个扇区时，三个扇区在圆周上可以均匀分布，即相邻两个扇区之间的角度为120°。当然，电调天线也可以具有更多的扇区，对此不再一一举例。

其中，每个扇区均由天线阵列构成，每个天线阵列可以包括多个天线单元，能够输出多路信号，例如6路，12路等。在考虑对各路信号进行相位调节时，一般会考虑对每一路信号对应的天线单元连接相应的一个移相器，同时使该移相器连接一个单独对应的传动单元，该传动单元可以通过一个单独对应的电机进行控制，由此构成一种1驱1的直驱结构，但是，当天线阵列输出多路信号时，会导致这种传动单元及电机的数量较多，虽然满足了多天线、多频段的要求，但不利于基站天线的小型化设计。

图3为本申请所提供的天线控制系统的结构框图，参照图3，本实施例提供的天线控制系统104包括传动单元2、电机单元3和控制单元1，其中，传动单元2用于驱动基站天线中的移相器调节相位。该传动单元2为一种机械式传动结构，能够通过电机的驱动进行运动，从而可以带动移相器的活动部件运动。

该移相器可以为移动传输线式移相器，或者为移动介质式移相器。其中，对于传输线式移相器，可以通过传动单元2的驱动来改变移相器内传输线的长度，以实现相位调节。对于移动介质式移相器，可以通过传动单元2的驱动来改变移相器内介质的位置，从而实现相位调节。

电机单元3包括第一电机31和第二电机32，第一电机31和第二电机32均与传动单元2连接，第一电机31用于控制传动单元2驱动移相器与基站天线中需要调节相位的天线单元51匹配连接，第二电机32用于控制传动单元2驱动移相器调节天线单元51的相位；

其中，图4为本申请所提供的基站天线的一种结构框图，参照图4，一个传动单元2与一个电机单元3连接，且一个传动单元2可以与基站天线中的一个扇区4内的移相器连接，一个扇区4内具有由多个天线单元51构成的天线阵列5，各个天线单元51可以同频或不同频，示例性地，图5为本申请所提供的基站天线的另一种结构框图，参照图5，一个扇区4内的天线可以构成6频天线，其中，6频天线可以包括四路同频天线和两路异频天线，也可以是6频天线均为异频天线；当然，一个扇区4内的天线也可以构成12频天线或其它多频天线，本实施例以6频天线为了进行说明。参照图5，控制单元1对每一个扇区4具有6种控制路径，如图5所示的RET11～RET16，或者RET21～RET26，或者RET31～RET36，控制单元1能够在相应的路径通过传动单元2和电机单元3调天线相位，实现多天线、多频段的天线设计。具体地，对于上述多频天线，一个扇区4内的天线单元51可以通过移相器调节相位，第一电机31可以控制传动单元2驱动移相器切换至对应的挡位，该挡位为一个扇区4内需要调节相位的某个或某几个天线单元51，即移相器可以与该挡位的天线单元51配合，然后，第二电机32可以控制传动单元2驱动移相器内的传输线或介质移动，以实现相位调节。

由此，通过由第一电机31和第二电机32构成的电机单元3与传动单元2配合，能够使传动单元2实现2驱N的传动形式，即通过具有不同功能的两个电机使对应的传动单元2能够与一个扇区4内N个天线单元51配合，实现对N个天线单元51相位的调节，从而无需对每个天线单元51配置一个独立的传动结构和电机，从而能够在实现多天线、多频段、多制式的基础上，实现了天线控制系统的小型化，提升了基站天线的集成度。

作为一种具体的实现方式，参照图3，传动单元2和电机单元3均设置有至少两个，一个传动单元2与一个电机单元3连接；控制单元1设置有一个，控制单元1与多个电机单元3连接。其中，一个传动单元2和一个与之匹配的电机单元3构成一个电调单元，对于多扇区4的基站天线，每个扇区4可以对应通过一个电调单元控制，与多个扇区4对应的各个电调单元可以通过一个控制单元1控制管理，能够实现对不同天线不同频段的电倾角统一的控制管理功能，从而无需对各个电调单元单独配置控制单元1，能够实现天线控制系统的小型化，提升基站天线的集成度。

作为一种具体的实现方式，参照图3，控制单元1包括多个电机接口11，控制单元1通过电机接口11与各个第一电机31和第二电机32连接。其中，对于多扇区4天线，配置有多个电机单元3，每个电机单元3均具有一个第一电机31和一个第二电机32，控制单元1可以包括多个电机接口11，多个电机接口11可以分别与各个第一电机31和各个第二电机32一一对应，从而实现通过一个控制单元1对多个电机的控制，有利于提升基站天线的集成度。

作为一种具体的实现方式，参照图3，控制单元1包括多个通信接口12，控制单元1通过多个通信接口12与外部主设备连接，通信接口12与一个或多个电机单元3具有映射关系。

其中，主设备可以为手持终端、网管终端、笔记本电脑、网管服务器等需要使用无线通信的设备，主设备能够通过任意通信接口12与基站天线建立连接。此外，通信接口12与电机单元3的映射关系可能并不是一一对应的关系，一个通信接口12可以与多个电机单元3对应，从而可以实现与扇区4对应的电调单元与通信接口12灵活映射。

作为一种具体的实现方式，通信接口12包括AISG接口或二进制启闭键控(On-OffKeying，OOK)接口，其中，对于AISG接口遵循天线接口标准组织(Antenna InterfaceStandards Group，AISG)协议。各个通信接口12可以均为AISG接口，或者均为OOK接口，或者为AISG接口和OOK接口的组合，从而可以使该天线控制系统适配于不同接口要求的主设备。

图4为本申请所提供的基站天线的一种结构框图，参照图4，本申请实施例还提供了一种基站天线，该基站天线包括本申请任意实施例提供的天线控制系统以及多个扇区4和多个移相器，每个扇区4由一组或多组天线阵列5构成，每组天线阵列5包括多个天线单元51，一个移相器与一个扇区4的天线阵列5配合，移相器与传动单元2连接，用于调节对应的天线阵列5中的天线单元51的相位。

该天线控制系统中的具有不同功能的两个电机使对应的传动单元2能够与一个扇区4内N个天线单元51配合，使传动单元2实现2驱N的传动形式，从而能够在实现多天线、多频段、多制式的基础上，实现了天线控制系统的小型化，提升了基站天线的集成度。

其中，每个扇区4的移相器与一个传动单元2连接。示例性的，当扇区4有两个时，天线控制系统相应具有两个传动单元2，当扇区4有三个时，天线控制系统相应具有三个传动单元2，一个传动单元2与一个扇区4的移相器连接；而每个传动单元2均与一个对应的电机单元3连接，各个电机单元3通过一个控制单元1控制管理，从而能够实现对不同天线不同频段的电倾角统一的控制管理功能，从而无需对各个电调单元单独配置控制单元1，能够实现天线控制系统的小型化，提升基站天线的集成度。

本申请实施例还提供了一种基站天馈系统，其包括本申请任意实施例提供的基站天线100，以及天线调整支架200、抱杆300和接地装置500，基站天线100连接于天线调整支架200，天线调整支架200连接于抱杆300，基站天线100与接地装置500连接，以通过接地装置500接地。包括有该天线控制系统的基站天馈系统也能够在实现多天线、多频段、小型化的天线设计。

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

Claims (10)

1.一种天线控制系统，其特征在于，包括：

传动单元，用于驱动基站天线中的移相器调节相位；

电机单元，所述电机单元包括第一电机和第二电机，所述第一电机和所述第二电机均与所述传动单元连接，所述第一电机用于控制所述传动单元驱动所述移相器与所述基站天线中需要调节相位的天线单元匹配连接，所述第二电机用于控制所述传动单元驱动所述移相器调节所述天线单元的相位；

控制单元，与所述电机单元连接，用于控制所述电机单元工作。

2.根据权利要求1所述的天线控制系统，其特征在于，所述传动单元和所述电机单元均设置有至少两个，一个所述传动单元与一个所述电机单元连接；

所述控制单元设置有一个，所述控制单元与多个所述电机单元连接。

3.根据权利要求2所述的天线控制系统，其特征在于，所述控制单元包括多个电机接口，所述控制单元通过所述电机接口与各个所述第一电机和所述第二电机连接。

4.根据权利要求1-3任一项所述的天线控制系统，其特征在于，所述控制单元包括多个通信接口，所述控制单元通过多个所述通信接口与外部主设备连接，所述通信接口与一个或多个所述电机单元具有映射关系。

5.根据权利要求4所述的天线控制系统，其特征在于，所述通信接口包括AISG接口或OOK接口。

6.一种基站天线，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的天线控制系统。

7.根据权利要求6所述的基站天线，其特征在于，所述基站天线还包括多个扇区和多个移相器，每个扇区由一组或多组天线阵列构成，每组所述天线阵列包括多个天线单元，一个移相器与一个扇区的天线阵列配合，所述移相器与所述传动单元连接，用于调节对应的天线阵列中的天线单元的相位。

8.根据权利要求6或7所述的基站天线，其特征在于，每个扇区的移相器与一个所述传动单元连接。

9.一种基站天馈系统，其特征在于，包括权利要求6-8任一项所述的基站天线。

10.根据权利要求9所述的基站天馈系统，其特征在于，所述基站天馈系统还包括天线调整支架、抱杆和接地装置，所述基站天线连接于所述天线调整支架，所述天线调整支架连接于所述抱杆，所述基站天线与所述接地装置连接，以通过所述接地装置接地。