WO2001082406A1 - Mats d'antennes relais de systeme de radio-telecommunication cellulaire - Google Patents

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WO2001082406A1
WO2001082406A1 PCT/FR2001/001260 FR0101260W WO0182406A1 WO 2001082406 A1 WO2001082406 A1 WO 2001082406A1 FR 0101260 W FR0101260 W FR 0101260W WO 0182406 A1 WO0182406 A1 WO 0182406A1
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foot
cellular radio
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Hossein Safakhah
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Bouygues Telecom
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1207—Supports; Mounting means for fastening a rigid aerial element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1235—Collapsible supports; Means for erecting a rigid antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/1242—Rigid masts specially adapted for supporting an aerial

Definitions

  • the present invention relates to masts of relay antennas for cellular radio-telecommunications system.
  • masts of relay antennas are located on raised sites, such as building terraces, and can have a height of up to four meters, or even beyond.
  • Radio-amateur antenna masts are already known which are of the tilting type. In this regard, reference may in particular be made to US Pat. No. 4,167,740.
  • radio amateur antennas are a different technical field from that of cellular communication antennas.
  • the invention proposes an antenna mast which makes it possible to meet this need.
  • the solution proposed by the invention has the advantage of being particularly simple, of not requiring maintenance, of being suitable for outdoor installation and for weathering resistance.
  • the solution proposed by the invention is a relay antenna mast (s) for cellular radio-telecommunications system, characterized in that it comprises - a mast base,
  • the arm extends on either side of its pivot axis and carries, on its branch opposite to that which carries the antenna (s), means forming a counterweight, - the means forming counterweights are adjustable in mass and / or in translation along the arm,
  • it comprises an articulation with two elements fixed between on the one hand the mast foot and on the other hand the arm, one of these elements carrying means for fixing a retaining device allowing the operator to control the tilting of the arm;
  • the retaining device is a removable device put in place by the operator before the disengagement of the locking means, then removed once the locking means have been re-engaged, after an intervention;
  • the mast has several arms mounted pivoting on the same mast foot;
  • one arm carries several antennas.
  • the invention further relates to a platform for relay antenna mast (s) of a cellular radio-telecommunications system in an urban environment comprising a relay antenna mast and a protective body guard, characterized in that the mast 'antenna (s) is a mast of the aforementioned type.
  • the antenna mast and the railing are advantageously carried by a building terrace.
  • the invention relates to the use of a tilting antenna mast to carry at least one relay antenna of a cellular radio-telecommunications system.
  • FIG. 1 is a schematic representation in side view of a mast with adjustable counterweight arm according to a possible embodiment of the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation in top view of a structure capable of carrying six antennas and using the embodiment shown in Figure 1;
  • FIGS. 3a to 3c are schematic representations illustrating the use of a mast of the type shown in Figure 1;
  • FIGs 4 and 5 are schematic representations in side view of masts according to another variant (variant with control joint), one on which the articulated arm is single and centered on its mast foot ( Figure 4) , the other which has two articulated arms located on either side of the mast foot (Figure 5);
  • Figure 6 is a top view representation of the structure of Figure 5;
  • FIG. 7 is a schematic representation of the foot of a mast of the type of those shown in Figures 4 to 6;
  • FIG. 9 is a schematic representation of a winder / unwinder device used with a structure of the type of that illustrated in FIGS. 5 to 8.
  • the antenna mast structure which is illustrated in FIGS. 1 and 2 comprises a foot 1 which extends vertically from a sole intended to be fixed on a platform P, which is for example a building terrace, by means of a metal stud, a slab or an equivalent support on which it is attached.
  • This antenna mast comprises at least one arm 3 which is pivotally mounted around a horizontal axis 4, at the end of the vertical foot 1 opposite the platform P.
  • This arm 3 extends on either side of the axis 4.
  • One of these branches carries one or more relay antennas 5.
  • the relay antenna (s) 5 are fixed to said arm 3 by connecting means 6 - known in themselves - which allow adjustment in Tilt and Azimuth.
  • An antenna descent 7a extends along the base of the mast. Such an antenna drop 7a is connected to an antenna 5 by a flexible coaxial strap 7b. The connectors - referenced by 7c - between the antenna drop
  • the ramp 7a and the ramp 7b is at a height accessible by an operator on the platform P.
  • the coaxial strap 7b Due to its loop shape and flexibility, the coaxial strap 7b is able to follow the rotational movements of the arm without deteriorating.
  • each arm 3 can be pivotally articulated around the same foot 1, each arm 3 being able, thanks to offset arms 5a, to carry several antennas 5.
  • two arms 3 are mounted symmetrically on either side of the same foot 1. They each carry three antennas 5.
  • an arm 3 which carries one or more antennas 5 is locked relative to the foot 1 on which it is mounted, in a vertical position where it extends said foot 1.
  • Locking means are provided for this purpose constituted by a stirrup (not shown) which is passed over the arm (s) 3 and the vertical foot 1, a branch of said stirrup being introduced into a housing.
  • complementary 9 provided on the foot 1 to receive it, said stirrup being then closed by means of studs / bolts type capable of being put in place on the ends of the legs of the stirrup.
  • an arm 3 carries, on the side opposite to the antenna (s) 5, means 8 forming a counterweight chosen so as to substantially balance the two branches that said arm 3 has on hand and other of axis 4.
  • the means 8 forming a counterweight can for example be constituted by lead plates threaded on a threaded rod, the number of plates and the position of the assembly along the arm being adjustable.
  • the balance provided by said counterweight means facilitates the tilting of an arm 3.
  • the antenna (s) 5 find themselves at a height which allows the operator to intervene on the antenna (s) in complete safety.
  • FIG. 3c there is provided at the end of the arm 3 opposite the antenna (s) 5 a fixing means (hook for example) allowing a rope 10 to be hung.
  • a fixing means hook for example
  • the user rocks the arm 3 in the opposite direction to the initial tilting (arrow F2 in FIG. 3c) so that said arm 3 returns to its initial vertical position.
  • the vertical foot 1 can be 3m high, while the arm 3 has a total length of 5m, i.e. 2.50m and 2.50m on either side of the articulation axis.
  • Antenna mast with control joint is antenna mast with control joint.
  • the arm 3 carried by the vertical foot 1 extends substantially only on one side of its pivot axis 4.
  • a complementary articulation 13 and a retaining cable 14 that the user hooks to this joint to control the tilting of the arm.
  • the articulation 13 comprises two elements 13a, 13b articulated in pivoting relation to one another, the element 13a being moreover articulated in pivoting on the arm 3, while the element 13b is articulated in pivoting on a stirrup 15 in the vicinity of the mast foot 1.
  • the different pivot axes of these two elements 13a, 13b are parallel to the axis 4.
  • the retaining cable 14 comprises means allowing the fixing of a unwinder / rewinder 19 ( Figure 9) with which the user can control the tilting of the arm 3 and the ascent thereof.
  • the user disengages the locking means which maintain the arm in its vertical position where it extends the foot of the mast.
  • the arm then tends on its own, under the effect of the force of gravity, to tilt in the positions illustrated in FIGS. 4 and 5.
  • the user controls this tilting by means of the unwinder 19 (FIG. 9).
  • the antennas 5 carried by the arm 3 that have been tilted are then found at a level allowing the user to intervene on said antennas in complete safety, a body guard with a height of the order of one meter at the level of the platform on which the antenna mast is mounted being sufficient (cf. collective protection bodyguard 17 in Figure 4).

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)

Abstract

Mât d'antenne(s) relais pour système de radio- télécommunication cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte: un pied de mât (1); au moins un bras (3) qui est monté pivotant sur ledit pied de mât (1) et qui porte au moins une antenne (5); des moyens pour bloquer ledit bras dans une position dans laquelle la ou les antenne(s) sont en position haute, ledit bras (3) étant apte, lorsque les moyens de blocage sont désengagés, à être basculé autour de son axe de pivotement (4) jusqu'à une position où au moins une antenne est à une hauteur permettant l'intervention sur celle-ci par un opérateur au pied du mât.

Description

MATS D'ANTENNES RELAIS DE SYSTEME DE RADIO- TELECOMMUNICATION CELLULAIRE
DOMAINE GENERAL DE L'INVENTION ET PRESENTATION DE
L'ETAT DE LA TECHNIQUE
La présente invention est relative aux mâts d'antennes relais pour système de radio- télécommunication cellulaire.
Classiquement, en milieu urbain, les mâts d'antennes relais sont implantés sur des sites surélevés, tels que des terrasses d'immeubles, et peuvent avoir une hauteur allant jusqu'à quatre mètres, voir au-delà.
Il est nécessaire de pouvoir régulièrement intervenir sur les antennes portées par ces mâts, afin de réaliser leur maintenance et également de régler leur orientation en site (réglage de Tilt) et en azimut. Du fait de la hauteur des antennes sur le mât et de la nécessité d'y accéder, le personnel est fréquemment soumis aux risques de chute.
Pour des raisons tenant notamment à des questions d'encombrement et d'esthétique, il est difficilement envisageable de prévoir autour de ces mâts des gardes corps qui s'étendraient sur toute la hauteur desdits mâts et qui permettraient de totalement sécuriser les interventions. Il existe donc un besoin pour une solution susceptible de parfaitement sécuriser les interventions sur les antennes implantées aux extrémités de tels mâts.
On connaît déjà des mâts d'antennes de radio-amateurs qui sont de type basculants. On pourra notamment à cet égard se référer au brevet US 4 167 740.
Les antennes de radio-amateurs constituent toutefois un domaine technique différent de celui des antennes de communication cellulaire.
PRESENTATION DE L'INVENTION
L'invention propose un mât d'antenne qui permet de répondre à ce besoin. La solution proposée par l'invention présente l'avantage d'être particulièrement simple, de ne pas nécessiter d'entretien, d'être adaptée à l'installation extérieure et à la tenue aux intempéries
Du fait de sa simplicité, son utilisation intensive n'induit pas d'usures anormales
En outre, les opérateurs n'ont plus besoin de monter en tête du mât pour intervenir sur les antennes, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de prévoir des échelons ou des points d'ancrage sur la hauteur du mât et que l'équipement dont ont besoin les operateurs est fortement simplifié (absence de harnais, de longes, etc ) Au surplus, l'absence d'échelons rend le mât bien intégré dans son environnement
La solution proposée par l'invention est un mât d'antenne(s) relais pour système de radio- télécommunication cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte - un pied de mât,
- au moins un bras qui est monté pivotant sur ledit pied de mât et qui porte au moins une antenne,
- des moyens pour bloquer ledit bras dans une position dans laquelle la ou les antenne(s) sont en position haute, ledit bras étant apte, lorsque les moyens de blocage sont désengagés, à être basculé autour de son axe de pivotement jusqu'à une position où au moins une antenne est à une hauteur permettant l'intervention sur celle-ci par un opérateur au pied du mât
Un tel mât est en outre avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles
- selon une première variante, le bras s'étend de part et d'autre de son axe de pivotement et porte, sur sa branche opposée à celle qui porte la ou les antenne(s), des moyens formant contrepoids , - les moyens formant contrepoids sont réglables en masse et/ou en translation le long du bras ,
- selon une autre variante, il comporte une articulation a deux éléments fixés entre d'une part le pied de mât et d'autre part le bras, l'un de ces éléments portant des moyens pour la fixation d'un dispositif de retenue permettant à l'opérateur de contrôler le basculement du bras ;
- le dispositif de retenu est un dispositif amovible mis en place par l'opérateur avant le désengagement des moyens de blocage, puis retiré une fois que les moyens de blocage ont été réengagés, après une intervention ;
- le mât comporte plusieurs bras montés pivotant sur un même pied de mât ;
- un bras porte plusieurs antennes.
L'invention concerne en outre une plate-forme pour mât d'antenne(s) relais de système de radio- télécommunication cellulaire en milieu urbain comportant un mât d'antenne relais et un garde corps de protection, caractérisée en ce que le mât d'antenne(s) est un mât du type précité.
Notamment, le mat d'antenne et le garde corps sont avantageusement portés par une terrasse d'immeuble.
L'invention concerne enfin l'utilisation d'un mât d'antenne basculant pour porter au moins une antenne relais d'un système de radio- télécommunication cellulaire.
PRESENTATION DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en vue de côté d'un mât à bras à contrepoids réglable conforme à un mode de réalisation possible de l'invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique en vue de dessus d'une structure apte à porter six antennes et utilisant le mode de réalisation représenté sur la figure 1 ;
- les figures 3a à 3c sont des représentations schématiques illustrant l'utilisation d'un mât du type de celui représenté sur la figure 1 ;
- les figures 4 et 5 sont des représentations schématiques en vue de côté de mâts conformes à une autre variante (variante à articulation de contrôle), l'un sur lequel le bras articulé est unique et centré sur son pied de mât (figure 4), l'autre qui comporte deux bras articulés situés de part et d'autre du pied de mât (figure 5) ;
- la figure 6 est une représentation en vue de dessus de la structure de la figure 5 ;
- la figure 7 est une représentation schématique du pied d'un mât du type de ceux représentés sur les figures 4 à 6 ;
- la figure 8 détaille l'utilisation d'un dérouleur/enrouleur dans la variante de la figure 5 ; - la figure 9 est une représentation schématique d'un dispositif enrouleur / dérouleur utilisé avec une structure du type de celle illustrée sur les figures 5 à 8.
DESCRIPTION DETAILLEE DES EXEMPLES DE REALISATION
Mât d'antenne à contrepoids.
La structure de mât d'antenne qui est illustrée sur les figures 1 et 2 comporte un pied 1 qui s'étend verticalement à partir d'une semelle destinée à être fixée sur une plate-forme P, qui est par exemple une terrasse d'immeuble, par l'intermédiaire d'un plot métallique, d'une dalle ou un support équivalent sur lequel il est rapporté.
Ce mât d'antenne comporte au moins un bras 3 qui est monté pivotant autour d'un axe horizontal 4, à l'extrémité du pied vertical 1 opposée à la plate-forme P.
Ce bras 3 s'étend de part et d'autre de l'axe 4. Une de ces branches porte une ou plusieurs antennes relais 5. La ou les antennes relais 5 sont fixées sur ledit bras 3 par des moyens de liaison 6 - connus en eux-mêmes - qui autorisent un réglage en Tilt et en azimut.
Une descente d'antenne 7a s'étend le long du pied du mât. Une telle descente d'antenne 7a est reliée à une antenne 5 par une bretelle coaxiale souple 7b. La connectique - référencée par 7c - entre la descente d'antenne
7a et la bretelle 7b est à une hauteur accessible par un opérateur sur la plate-forme P.
Du fait de sa forme en boucle et de sa souplesse, la bretelle coaxiale 7b est apte à suivre les mouvements de rotation du bras sans se détériorer.
Comme on l'aura compris et comme l'illustre la figure 2, plusieurs bras 3 peuvent être articulés en pivotement autour d'un même pied 1 , chaque bras 3 pouvant, grâce à des bras de déport 5a, porter plusieurs antennes 5. Dans l'exemple de la figure 2, deux bras 3 sont montés symétriquement de part et d'autre d'un même pied 1. Ils portent chacun trois antennes 5.
En position d'utilisation (figure 3a), un bras 3 qui porte une ou plusieurs antennes 5 est bloqué par rapport au pied 1 sur lequel il est monté, dans une position verticale où il prolonge ledit pied 1.
Il est à cet effet prévu des moyens de blocage constitués par un étrier (non représenté) que l'on passe sur le ou les bras 3 et le pied 1 vertical, une branche dudit étrier étant introduite dans un logement complémentaire 9 prévu sur le pied 1 pour la recevoir, ledit étrier étant ensuite fermé par des moyens de type goujons/boulons aptes à se mettre en place sur les extrémités des branches de l'étrier.
En se référant à nouveau à la figure 1 , on voit qu'un bras 3 porte, du côté opposé à la ou aux antennes 5, des moyens 8 formant contrepoids choisis de façon à sensiblement équilibrer les deux branches que ledit bras 3 présente de part et d'autre de l'axe 4.
Les moyens 8 formant contrepoids peuvent par exemple être constitués par des plaques de plomb enfilées sur une tige filetée, le nombre de plaques et la position de l'ensemble le long du bras pouvant être réglée.
L'équilibre assuré par lesdits moyens formant contrepoids facilite le basculement d'un bras 3.
Notamment, lorsque un opérateur souhaite intervenir sur une antenne 5, il lui suffit de désengager les moyens qui bloquent ledit bras 3 dans sa position verticale par rapport au pied 1 et le cas échéant d'exercer sur le bras un léger couple tendant à le faire basculer.
Etant donné que les deux branches du bras sont sensiblement équilibrées, ce basculement intervient très facilement.
Il est d'autant plus aisé à obtenir si l'on règle le contrepoids de façon que le couple qu'il exerce sur le bras 3 soit légèrement inférieur à celui exercé par la ou les antennes.
Une fois les moyens qui assurent le blocage du bras 3 en position verticale désengagés, le basculement du bras 3 intervient sans que l'utilisateur ait un quelconque effort à exercer (basculement illustré par la flèche F de la figure 3b).
Après que le bras 3 a basculé, la ou les antennes 5 se retrouvent à une hauteur qui permet à l'opérateur d'intervenir sur la ou les antennes en toute sécurité.
Par ailleurs, ainsi que l'illustre la figure 3c, il est prévu à l'extrémité du bras 3 opposée à la ou aux antennes 5 un moyen de fixation (crochet par exemple) permettant d'accrocher une corde 10. En tirant sur cette corde 10, l'utilisateur bascule le bras 3 en sens inverse du basculement initial (flèche F2 sur la figure 3c) de façon à ce que ledit bras 3 se retrouve dans sa position verticale initiale.
Il suffit alors à l'utilisateur de remettre en place les moyens de blocage.
A titre d'exemple, le pied vertical 1 peut être d'une hauteur de 3m, tandis que le bras 3 à une longueur totale de 5m, c'est à dire de 2,50m et 2,50m de part et d'autre de l'axe d'articulation.
Mât d'antenne à articulation de contrôle.
D'autres variantes de réalisation de l'invention vont maintenant être décrites en référence aux figures 4 et suivantes.
Dans la structure de mât d'antenne représentée sur ces figures, le bras 3 porté par le pied vertical 1 ne s'étend sensiblement que d'un seul côté de son axe 4 de pivotement.
Pour permettre à un utilisateur d'une part de contrôler le basculement du bras 3 et d'autre part de le remettre en place facilement dans sa position verticale, il est prévu une articulation complémentaire 13 et un câble de retenue 14 que l'utilisateur accroche à cette articulation pour contrôler le basculement du bras.
Plus précisément, l'articulation 13 comporte deux éléments 13a, 13b articulés en pivotement l'un par rapport à l'autre, l'élément 13a étant par ailleurs articulé en pivotement sur le bras 3, tandis que l'élément 13b est articulé en pivotement sur un étrier 15 au voisinage du pied de mât 1. Comme on l'aura compris, les différents axes de pivotement de ces deux éléments 13a, 13b sont parallèles à l'axe 4.
Il est en outre prévu sur l'élément 13a, au voisinage de son articulation sur l'élément 13b, une boucle 12 sur laquelle est fixé le câble de retenue 14 (figure 8). La câble 14 est passé sur un galet 16 pivotant qui est monté sur un étrier qui termine le pied de mât 1.
A son extrémité opposée à la boucle 12, le câble de retenue 14 comporte des moyens permettant la fixation d'un dérouleur/enrouleur 19 (figure 9) grâce auquel l'utilisateur pourra contrôler le basculement du bras 3 et la remontée de celui-ci.
Des moyens complémentaires de sécurité permettant d'empêcher un basculement brutal du bras alors que le câble de retenue n'est pas en place sont également prévus. Ces moyens de sécurité restent à demeure.
Ainsi, l'intervention sur un tel mât articulé se fait de la façon suivante.
L'utilisateur désengage les moyens de blocage qui maintiennent le bras dans sa position verticale où il prolonge le pied du mât. Le bras a alors tendance de lui-même, sous l'effet de la force de pesanteur, à basculer dans les positions illustrées sur les figures 4 et 5.
L'utilisateur contrôle ce basculement au moyen du dérouleur 19 (figure 9).
Il peut également être prévu des butées de fin de course empêchant le bras articulé de descendre au dessous d'une position donnée.
Les antennes 5 portées par le bras 3 que l'on a fait basculer se retrouvent alors à un niveau permettant à l'utilisateur d'intervenir sur lesdites antennes en toute sécurité, un garde corps d'une hauteur de l'ordre d'un mètre au niveau de la plate-forme sur laquelle le mât d'antenne est monté étant suffisant (cf. garde corps de protection collective 17 sur la figure 4).
Lorsque son intervention est terminée, l'utilisateur remonte le bras 3 à l'aide de son dérouleur / enrouleur 19 (figure 9) et replace les moyens de blocage lorsque la position verticale est atteinte. D'autres dispositifs de retenue permettant d'adoucir le basculement du bras et de faciliter son relèvement peuvent être envisagés à la place d'un câble 14 (ressort, amortisseurs hydrauliques, vérins) ou du système à contrepoids.

Claims

REVENDICATIONS
1. Mât d'antenne(s) relais pour système de radio- télécommunication cellulaire, caractérisé en ce qu'il comporte :
- un pied de mât (1),
- au moins un bras (3) qui est monté pivotant sur ledit pied de mât (1) et qui porte au moins une antenne (5),
- des moyens pour bloquer ledit bras dans une position dans laquelle la ou les antenne(s) sont en position haute, ledit bras (3) étant apte, lorsque les moyens de blocage sont désengagés, à être basculé autour de son axe de pivotement (4) jusqu'à une position où au moins une antenne est à une hauteur permettant l'intervention sur celle-ci par un opérateur au pied du mât.
2. Mât selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le bras (3) s'étend de part et d'autre de son axe de pivotement (4) et porte, sur sa branche opposée à celle qui porte la ou les antenne(s), des (8) formant contrepoids.
3. Mât selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (8) formant contrepoids sont réglables en masse et/ou en translation le long du bras.
4. Mât selon la revendication 1 , caractérisé en ce qu'il comporte une articulation à deux éléments (13a, 13b) fixés entre d'une part le pied de mât (1) et d'autre part le bras, l'un (13a) de ces éléments portant des moyens (12) pour la fixation d'un dispositif de retenue (14) permettant à l'opérateur de contrôler le basculement du bras.
5. Mât selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif de retenue (14) est un dispositif amovible mis en place par l'opérateur avant le désengagement des moyens de blocage, puis retiré une fois que les moyens de blocage ont été réengagés, après une intervention.
6. Mât selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs bras (13a, 13b) montés pivotants sur un même pied de mât.
7. Mât selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un bras porte plusieurs antennes.
8. Plate-forme pour mât d'antenne(s) relais de système de radio- télécommunication cellulaire en milieu urbain comportant un mât d'antenne relais et un garde corps de protection, caractérisée en ce que le mât d'antenne(s) est un mât selon l'une des revendications précédentes.
9. Plate-forme selon la revendication 8, caractérisée en ce que le mat d'antenne et le garde corps sont portés par une terrasse d'immeuble.
10. Utilisation d'un mât d'antenne basculant pour porter au moins une antenne relais d'un système de radio- télécommunication cellulaire.
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