用于室內(nèi)和室外安裝應(yīng)用中的自動天線對準(zhǔn)的接收器信號強(qiáng)度指示儀的制作方法
【專利摘要】天線RSSI儀表包括微控制器單元，其用于數(shù)字化天線接收器電壓信號，根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小，并且根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號。天線RSSI儀表包括輸入通信端口，其用于接收來自天線的天線接收器電壓信號并且向微控制器單元提供天線接收器電壓信號。天線RSSI儀表還包括輸出通信端口，其用于接收來自微控制器單元的天線調(diào)諧信號并且向用于調(diào)節(jié)天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供天線調(diào)諧信號。
【專利說明】用于室內(nèi)和室外安裝應(yīng)用中的自動天線對準(zhǔn)的接收器信號強(qiáng)度指示儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及用于微波無線電通信的設(shè)備，并且特別涉及用于室內(nèi)和室外安裝應(yīng)用中的自動天線對準(zhǔn)的接收器信號強(qiáng)度指示儀。

【背景技術(shù)】
[0002]微波通信系統(tǒng)通常由許多室外無線電單元構(gòu)成。室外無線電單元(ODU)耦合至天線并且其具有用于將在天線處的接收器輸入大小(level)的電壓信號指示輸出的接收器信號強(qiáng)度指示(RSSI)端口。通常而言，當(dāng)無線電安裝技術(shù)人員出于視距(LOS)對準(zhǔn)的目的安裝天線和ODU時，他們實(shí)施至少包括以下三個步驟的過程。首先，技術(shù)人員使用數(shù)字電壓表(DVM)測量RSSI端口處的電壓信號。其次，技術(shù)人員查閱由ODU供應(yīng)商提供的RSSI相對接收器信號大小(RSL)的曲線并且將電壓信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的接收器信號大小。最后，技術(shù)人員調(diào)節(jié)天線的位置和定向以便優(yōu)化天線的LOS對準(zhǔn)。由于不同的ODU供應(yīng)商具有關(guān)于不同模型的不同的RSL曲線，因此該過程增加了不當(dāng)對準(zhǔn)和錯誤對準(zhǔn)的可能性，這是因?yàn)楫?dāng)技術(shù)人員安裝特定的ODU系統(tǒng)時，其可能參考了錯誤的曲線。此外，需要技術(shù)人員在蜂窩塔頂端工作的傳統(tǒng)無線電對準(zhǔn)方法是勞動密集、危險且耗時的工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個目的是提供天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，其根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將天線接收器電壓信號自動轉(zhuǎn)換為接收器信號大小。天線RSSI儀表包括微處理器單元，該微處理器單元還包括用于數(shù)字化天線接收器電壓信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器、用于根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小的模塊、以及用于根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號的脈寬調(diào)制器。天線RSSI儀表包括輸入通信端口，其耦合至微控制器單元并且被配置為接收來自天線的天線接收器電壓信號并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器向微控制器單元提供天線接收器電壓信號。天線RSSI儀表還包括輸出通信端口，其耦合至微控制器單元并且被配置為通過脈寬調(diào)制器接收來自微控制器單元的天線調(diào)諧信號且向用于調(diào)節(jié)天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供天線調(diào)諧信號。
[0004]根據(jù)一些實(shí)施例，天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括:用于廣播其頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于接收器信號大小的聲音信號的揚(yáng)聲器模塊；用于用戶輸入操作指令至微控制器單元的鍵盤模塊；用于向微控制器供電的電池模塊；耦合至輸入通信端口以便處理天線接收器電壓信號的反相器(inverter)和比例器(scaler)模塊，隨后該天線接收器電壓信號到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及用于顯示接收器信號大小的IXD模塊。IXD模塊還包括:IXD控制器、耦合至IXD控制器的IXD面板、以及用于向IXD面板提供背光的LED模塊。
[0005]本發(fā)明的另一個目的是提供天線架系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括:接收器信號強(qiáng)度指示儀和天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀被配置為接收來自天線的天線接收器電壓信號并且根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將該天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號，所述天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)耦合至接收器信號強(qiáng)度指示儀。天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)被配置為接收天線調(diào)諧信號并且根據(jù)天線調(diào)諧信號調(diào)節(jié)天線的位置和定向。
[0006]本發(fā)明的再一個目的為提供分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)。該分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)包括:用于接收來自天線的天線接收器電壓信號并且數(shù)字化該天線接收器電壓信號的天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器；以及用于接收來自天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器的數(shù)字化天線接收器電壓信號并且根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀。出于視距(LOS)對準(zhǔn)的目的，向天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供了天線調(diào)諧信號，以便調(diào)節(jié)天線的位置和定向。
[0007]根據(jù)一些實(shí)施例，天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器還包括微控制器單元和輸入通信端口，該微控制器單元包括用于數(shù)字化天線接收器電壓信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且該輸入通信端口耦合至微控制器單元。輸入通信端口被配置為接收來自天線的天線接收器電壓信號并且通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器向微控制器提供天線接收器電壓信號。
[0008]根據(jù)一些實(shí)施例，天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括:包括用于根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小的模塊的微控制器單元、用于將接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號的脈寬調(diào)制器、用于將模擬信號饋送至與揚(yáng)聲器一起使用的音頻發(fā)生器的數(shù)模轉(zhuǎn)換器、以及耦合至微控制器單元的輸出通信端口。輸出通信端口被配置為通過脈寬調(diào)制器接收來自微控制器單元的天線調(diào)諧信號并且向用于調(diào)節(jié)天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供該天線調(diào)諧信號。
[0009]根據(jù)一些實(shí)施例，存在將天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器耦合至天線接收器信號強(qiáng)度指示儀的無線連接，并且數(shù)字化的天線接收器電壓信號經(jīng)由該無線連接被傳送至天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，該無線連接根據(jù)選自包含W1-F1、藍(lán)牙、以及RFID的集合的無線協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器包括用于將數(shù)字化的天線接收器電壓信號傳送至天線接收器信號強(qiáng)度指示儀的射頻收發(fā)器模塊，并且天線接收器信號強(qiáng)度指示儀包括用于接收來自天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器的數(shù)字化天線接收器電壓信號的射頻收發(fā)器模塊。
[0010]根據(jù)一些實(shí)施例，存在將天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器耦合至天線接收器信號強(qiáng)度指示儀的有線連接，并且數(shù)字化的天線接收器電壓信號經(jīng)由該有線連接被傳送至天線接收器信號強(qiáng)度指示儀。該有線連接通過連接分別位于天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器和天線接收器信號強(qiáng)度指示儀的一對串行端口的線纜而實(shí)現(xiàn)。根據(jù)一些實(shí)施例，天線接收器電壓信號至少部分地取決于天線的位置和定向。
[0011]根據(jù)一些實(shí)施例，天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括:用于廣播其頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于天線接收器電壓信號的聲音信號的揚(yáng)聲器模塊；用于用戶輸入操作指令至微控制器單元的鍵盤模塊；用于向微控制器供電的電池模塊；耦合至輸入通信端口和模數(shù)轉(zhuǎn)換器以便處理天線接收器電壓信號的反相器和比例器模塊，隨后該天線接收器電壓信號到達(dá)模數(shù)轉(zhuǎn)換器；以及用于顯示接收器信號大小的IXD模塊。IXD模塊還包括:IXD控制器、耦合至IXD控制器的LCD面板、以及用于向LCD面板提供背光的LED模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]由于結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行了具體描述，因此本發(fā)明的不同方面及其特征和優(yōu)點(diǎn)在下文中將得到更清楚地理解，其中附圖不必按比例繪制。相同的參考標(biāo)號指代貫穿附圖的多個視圖的相應(yīng)的部件。
[0013]圖1描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的室外通信應(yīng)用，其包括天線和具有RSSI端口的無線電單元。
[0014]圖2描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的在RSSI端口處直接測量天線接收器電壓信號的過程。
[0015]圖3描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的室外通信應(yīng)用，其包括天線、具有RSSI端口的無線電單元、以及包括RSSI儀表和天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的天線架系統(tǒng)。
[0016]圖4描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的RSSI儀表內(nèi)的不同組件及其與室外應(yīng)用的其他組件的接口。
[0017]圖5A到圖5C分別描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的遠(yuǎn)程定位的通信應(yīng)用和室內(nèi)的通信應(yīng)用，其都包括天線和具有RSSI端口的無線電單元。
[0018]圖6A和6B分別描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的室內(nèi)通信應(yīng)用，其包括天線、具有RSSI端口的無線電單元、天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)、以及分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)。
[0019]圖7描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的在分布式RSSI系統(tǒng)內(nèi)的不同組件及其與室內(nèi)應(yīng)用的其他設(shè)備的內(nèi)部接口 /外部接口。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)在將具體參考實(shí)施例，該實(shí)施例的實(shí)例在附圖中示出。在下面的具體描述中，許多非限制性的特定細(xì)節(jié)被闡述以便幫助理解本文所提出的主題。但是，對于本領(lǐng)域中的一名普通技術(shù)人員而言明顯的是，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用諸多替換，并且該主題可以在不具備這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施。例如，對于本領(lǐng)域中的一名普通技術(shù)人員而言明顯的是，本文提出的主題能夠在許多類型的室外無線電系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)。
[0021]圖1描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的室外通信應(yīng)用，其包括天線20、以及具有RSSI端口30的無線電單元10。天線20和無線電單元10通過天線架40附接至桿。無線電單元10和天線20彼此耦合使得來自視線中相應(yīng)的無線電單元和天線的無線信號能夠被天線20檢測，并且隨后通過無線電單元10傳送至通信網(wǎng)絡(luò)中的目的地，反之亦然。RSSI端口 30能夠輸出天線20處的接收器輸入大小的電壓信號指示。無線電安裝技術(shù)人員使用該電壓信號作為參考，以檢查天線的位置和定向(例如，水平位置和方位角)是否針對向視線中的相應(yīng)天線傳送無線信號/接收無線信號進(jìn)行了優(yōu)化。
[0022]圖2描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的在RSSI端口處直接測量電壓信號的過程。在該實(shí)例中，技術(shù)人員將無線電單元10的RSSI端口耦合至數(shù)字電壓表(DVM) 50，該數(shù)字電壓表(DVM) 50顯示RSSI端口處的電壓信號的幅值?；贒VM 50的讀數(shù)，技術(shù)人員能夠檢查由制造天線20和無線電單元10的供應(yīng)商提供的安裝手冊。特別地，安裝手冊通常包括RSSI相對RSL的曲線，其將特定電壓大小映射到相應(yīng)的接收器信號大小。例如，曲線為電壓信號的單位為伏特或微伏特且接收器信號大小的單位為dBm的對數(shù)曲線。通過查閱RSSI相對RSL的曲線，技術(shù)人員確定對應(yīng)于當(dāng)前天線對準(zhǔn)的RSL是否達(dá)到預(yù)定義大小(例如，最小值)。如果沒有，那么技術(shù)人員手動調(diào)節(jié)天線的位置和/或定向以提高DVM 50上的讀數(shù)。注意，技術(shù)人員可以多次重復(fù)這個過程直到天線的對準(zhǔn)符合包括預(yù)定義RSL大小的預(yù)定義規(guī)格。
[0023]圖3描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的室外通信應(yīng)用，其包括:天線20、具有RSSI端口 30的無線電單元10、以及包括RSSI儀表60和天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80的天線架系統(tǒng)40。在該實(shí)例中，RSSI端口 30將電壓信號饋送到RSSI儀表60中，該RSSI儀表60隨后將電壓信號自動轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的天線調(diào)諧信號并且將天線調(diào)諧信號輸出至天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。響應(yīng)于天線調(diào)諧信號，天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80引起天線架40的某些部件移動由天線調(diào)諧信號限定的量。因此，天線20具有新的位置和定向并且在RSSI端口 30處產(chǎn)生更新的輸出。換言之，RSSI端口 30和RSSI儀表60向天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80提供反饋信號，以便調(diào)節(jié)天線的位置和定向并且提高天線20的性能。如下文將結(jié)合圖4所詳細(xì)描述的，該方法能夠有效地將技術(shù)人員從以上結(jié)合圖2所描述的乏味工作中解脫出來，并且其還有助于提高整個通信網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0024]圖4描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的RSSI儀表60內(nèi)的不同組件及其與室外應(yīng)用的其他部件的接口。在RSSI儀表60的中心處是微控制器單元(MCU) 62，其負(fù)責(zé)將電壓信號轉(zhuǎn)換為對于技術(shù)人員而言更為直觀的控制信號大小或接收器信號大小，該技術(shù)人員負(fù)責(zé)安裝和校準(zhǔn)天線20和無線電單元10。
[0025]如圖所示，來自無線電單元10的電壓信號是在(_5V，5V)范圍中的模擬信號。該無線電信號通過尼爾_康塞曼卡口(Bayonet Neill - Concelman) (BNC)端口 68輸入RSSI儀表60。在該實(shí)施例中，RSSI儀表60包括反相器和比例器模塊65，其用于通過例如在O至VREF的范圍內(nèi)改變(shifting)和縮放(scaling)信號來預(yù)處理該模擬電壓信號，隨后該模擬電壓信號到達(dá)MCU 62。在一些實(shí)施例中，MCU 62具有用于將天線接收器電壓信號處理(例如，數(shù)字化)為數(shù)字值的嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)61。在其他一些實(shí)施例中，ADC 61為位于BNC端口 68和MCU 62之間的獨(dú)立式組件。
[0026]MCU 62為包括用于儲存模塊的存儲器69 (例如，R0M、RAM或閃存)的數(shù)字處理器，該模塊用于處理來自無線電10的數(shù)字化的電壓信號。在一些實(shí)施例中，RSSI儀表60包括USB端口 67，MCU 62通過該USB端口 67耦合至計(jì)算機(jī)90 (例如，臺式電腦/筆記本電腦/平板電腦)。如上所述，不同的天線/ODU供應(yīng)商具有他們自己的RSSI相對RSL的曲線。為了支持不同的供應(yīng)商，技術(shù)人員可以通過將為不同供應(yīng)商開發(fā)的相應(yīng)處理模塊預(yù)加載到存儲器69中來配置RSSI儀表60并且隨后升級它們，例如以新版本替換當(dāng)前版本。該配置/升級過程可以在遠(yuǎn)離無線電安裝站點(diǎn)的遠(yuǎn)程站點(diǎn)處或者在無線電安裝站點(diǎn)處發(fā)生。USB端口 67提供便利的接口以便實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。
[0027]圖4進(jìn)一步描繪了包括用于顯示由MCU 62確定的接收器信號大小的IXD模塊70的RSSI儀表60。該IXD模塊70包括IXD控制器72、耦合至IXD控制器72的IXD面板74、以及用于向LCD面板74提供背光的LED模塊76。在一些實(shí)施例中，該LCD模塊70能夠?yàn)榧夹g(shù)人員顯示關(guān)于儲存在存儲器69中的不同處理模塊的信息，使得當(dāng)技術(shù)人員在通過例如鍵盤71的輸入設(shè)備校準(zhǔn)天線的位置和定向時能夠選擇正確的處理模塊。在一些實(shí)施例中，鍵盤71包括其他按鈕，諸如用于控制RSSI儀表60的接通/關(guān)斷開關(guān)。
[0028]在一些實(shí)施例中，MCU 62包括脈寬調(diào)制器(PWM)63，其用于出于其他目的而將接收器信號大小(其為數(shù)字值)轉(zhuǎn)換回天線調(diào)諧信號(其為模擬信號)。例如，RSSI儀表60通過另一個BNC端口 75將天線調(diào)諧信號作為電機(jī)控制信號輸出至天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80隨后操作天線架40的某些部件以相應(yīng)地調(diào)節(jié)天線20的位置和定向。在另一個實(shí)例中，MCU 62包括用于將接收器信號大小轉(zhuǎn)換回模擬信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 77，并且音頻發(fā)生器78將模擬信號轉(zhuǎn)換為音頻信號并且通過揚(yáng)聲器73廣播該音頻信號。在該情況下，音頻信號的頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于接收器信號大小，使得技術(shù)人員能夠從音頻信號中得知如何調(diào)節(jié)天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。
[0029]在一些實(shí)施例中,RSSI儀表60為具有其電力系統(tǒng)的便攜式設(shè)備,該電力系統(tǒng)包括電池組64和DC-DC轉(zhuǎn)換器66，其向RSSI儀表60的不同組件提供不同的電平。
[0030]圖5A至5C分別描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的遠(yuǎn)程定位的通信應(yīng)用和室內(nèi)的通信應(yīng)用，其包括天線20、以及具有RSSI端口 30的無線電單元10。如圖5A中所示，天線20通過天線架40附接至桿。存在波導(dǎo)15，其將無線電單元10和天線20連接在一起使得來自視線中的另一個無線電和天線系統(tǒng)的無線信號能夠被天線20檢測，并且隨后通過無線電單元10傳送至通信網(wǎng)絡(luò)中的目的地，并且反之亦然。如上結(jié)合圖1所述，RSSI端口 30輸出天線20處的接收器輸入大小的電壓信號指示。無線電安裝技術(shù)人員使用該電壓信號作為參考，以檢查天線的位置和定向(例如，水平定向和天線方位角)是否針對傳送無線信號/接收無線信號進(jìn)行了優(yōu)化。
[0031]圖6A和6B分別描繪了室內(nèi)通信應(yīng)用，其包括天線20、具有RSSI端口 30的無線電單元10、以及天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。不同于以上結(jié)合圖3描述的實(shí)施例，根據(jù)一些實(shí)施例，室內(nèi)通信應(yīng)用包括分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)60，其由RSSI讀取器60-2和RSSI儀表60-1構(gòu)成，二者都具有彼此無線通信的能力。在該實(shí)例中，RSSI讀取器60-2通過RSSI端口 30附接至無線電單元10，并且RSSI儀表60_1附接至自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。無線電單元10將電壓信號饋送到RSSI讀取器60-2中，該電壓信號取決于天線20的位置和定向。RSSI讀取器60-2隨后將信號無線傳送至RSSI儀表60_1。
[0032]當(dāng)接收了無線信號時，RSSI儀表60-1自動將信號轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號并且將天線調(diào)諧信號饋送至天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。作為響應(yīng),天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80引起天線架40的某些部件移動由天線調(diào)諧信號限定的量。因此，天線20具有新的位置和定向并且在RSSI端口 30處產(chǎn)生了更新的輸出。換言之，RSSI端口 30、RSSI讀取器60-2、以及RSSI儀表60-1協(xié)調(diào)工作以向天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80提供反饋信號，以便調(diào)節(jié)天線的位置和定向并且提高天線20的性能。如下文將結(jié)合圖7詳細(xì)描述的，該方法能夠有效地將技術(shù)人員從常規(guī)方法所需要的乏味工作中解脫出來，并且其還有助于提高整個通信網(wǎng)絡(luò)的性能。
[0033]圖7描繪了根據(jù)一些實(shí)施例的在分布式RSSI系統(tǒng)60內(nèi)的不同組件及其與室內(nèi)應(yīng)用的其他部件的內(nèi)部接口 /外部接口。如圖7中所示，分布式RSSI系統(tǒng)60包括兩個主要組件:RSSI讀取器60-2和RSSI儀表60_1。在RSSI讀取器60_2內(nèi)的是微控制器單元(MCU) 62-2和RF收發(fā)器83-2。MCU 62_2負(fù)責(zé)接收來自無線電10的RSSI電壓信號，將電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并且在必要時預(yù)處理數(shù)字化的電壓信號。RF收發(fā)器83-2負(fù)責(zé)將電壓信號傳送至RSSI儀表60-1。RSSI儀表60_1同樣包括MCU 62-1和RF收發(fā)器83_1。RF收發(fā)器83-1從RF收發(fā)器83-2接收無線信號并且隨后將信號饋送至MCU 62-1中。MCU 62-1負(fù)責(zé)基于來自無線電10的RSSI電壓信號產(chǎn)生控制信號大小或接收器信號大小，對于負(fù)責(zé)安裝天線20和無線電單元10的技術(shù)人員而言，該控制信號大小或接收器信號大小比RSSI電壓信號本身更為直觀。
[0034]如圖7中所示，來自無線電單元10的電壓信號是在(-5V，5V)范圍中的模擬信號。該無線電信號通過BNC端口 68輸入RSSI讀取器60-2。在該實(shí)施例中，RSSI讀取器60_2包括反相器和比例器模塊65，其用于通過例如在O至VREF的范圍內(nèi)改變和縮放電壓信號來處理模擬電壓信號，隨后該模擬電壓信號到達(dá)MCU 62-2。在一些實(shí)施例中，MCU 62_2具有用于將天線接收器電壓信號數(shù)字化為數(shù)字值的嵌入式模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)61。在一些其他的實(shí)施例中，ADC 61為位于BNC端口 68和MCU 62-2之間的獨(dú)立式組件。
[0035]如上所述，在一對RF收發(fā)器83-2和83_1之間存在無線通信信道。在一些實(shí)施例中，在RSSI讀取器60-2和RSSI儀表60_1之間也存在有線通信信道，例如，其通過RSSI讀取器60-2處MCU 62-2上的通用異步接收器/發(fā)送器(UART) 85_2和串行端口 81_2與RSSI儀表60-1處相應(yīng)的串行端口 81-1和UART 85-1之間的線纜。注意到，數(shù)字化的電壓信號能夠通過任意信道從RSSI讀取器60-2傳送至RSSI儀表60_1。在一些實(shí)施例中，兩條信道不同時存在。例如，如果有線信道接通，則無線信道關(guān)閉，反之亦然。
[0036]MCU 62-1為包括用于儲存模塊的存儲器69 (例如，ROM、RAM或閃存)的數(shù)字處理器，該模塊用于處理來自無線電10的數(shù)字化的電壓信號。在一些情況下，RSSI儀表60-1包括USB端口 67，MCU 62-1通過該USB端口 67耦合至計(jì)算機(jī)90 (例如，臺式電腦/筆記本電腦/平板電腦)。如上所述，因?yàn)椴煌奶炀€/無線電單元供應(yīng)商具有他們自己的RSSI相對RSL的曲線，因此技術(shù)人員可以通過將為不同供應(yīng)商開發(fā)的相應(yīng)處理模塊預(yù)加載到存儲器69中來配置RSSI儀表60-1并且隨后升級它們，例如以新版本替換當(dāng)前版本。該配置/升級過程可以在遠(yuǎn)離無線電安裝站點(diǎn)的遠(yuǎn)程站點(diǎn)處或者在無線電安裝站點(diǎn)處發(fā)生。USB端口 67提供便利的接口以便實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)。
[0037]圖7還描繪了包括用于顯示由MCU 62-1確定的接收器信號大小的IXD模塊70的RSSI儀表60-1。該IXD模塊70還包括IXD控制器72、耦合至IXD控制器72的IXD面板74、以及用于向IXD面板74提供背光的LED模塊76。在一些實(shí)施例中，IXD模塊70能夠?yàn)榧夹g(shù)人員顯示關(guān)于儲存在存儲器69中的不同處理模塊的信息，使得當(dāng)技術(shù)人員通過例如鍵盤71的輸入設(shè)備校準(zhǔn)天線的位置和定向時能夠選擇正確的處理模塊。在一些實(shí)施例中，鍵盤71包括其他按鈕，諸如用于控制RSSI儀表60的接通/關(guān)斷開關(guān)。
[0038]在一些實(shí)施例中，MCU 62-1包括脈寬調(diào)制器(PWM)63，其用于出于其他目的而將接收器信號大小(其為數(shù)字值)轉(zhuǎn)換回天線調(diào)諧信號(其為模擬信號)。例如，RSSI儀表60-1通過另一個BNC端口 75將天線調(diào)諧信號作為電機(jī)控制信號輸出至天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80隨后操作天線架40的某些部件以相應(yīng)地調(diào)節(jié)天線20的位置和定向。在另一個實(shí)例中，MCU 62-1包括用于將接收器信號大小轉(zhuǎn)換回模擬信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 77，以及將模擬信號轉(zhuǎn)換為音頻信號的音頻發(fā)生器78，且通過揚(yáng)聲器73廣播該音頻信號。在該情況下，音頻信號的頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于接收器信號大小，使得技術(shù)人員能夠從音頻信號中得知如何調(diào)節(jié)天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)80。
[0039]在一些實(shí)施例中，RSSI讀取器60-2和RSSI儀表60_1均為具有其電力系統(tǒng)的便攜式設(shè)備，該電力系統(tǒng)包括電池組(64-2、64-1)和DC-DC轉(zhuǎn)換器(66_2、66_1)，其分別向RSSI讀取器60-2和RSSI儀表60-1中的不同組件提供不同電平。
[0040]雖然上文描述了特定實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，其并不旨在將本發(fā)明限制為這些特定實(shí)施例。相反，本發(fā)明包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的替換、修改以及等同形式。許多特定細(xì)節(jié)被闡述以便提供對本文所提出主題的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域中的一名普通技術(shù)人員來說明顯的是，該主題可以在不具備這些特定細(xì)節(jié)的情況下進(jìn)行實(shí)施。在其他情況中，并沒有詳細(xì)描述眾所周知的方法、過程、組件及電路，以免不必要的導(dǎo)致實(shí)施例的一些方面令人費(fèi)解。
[0041]雖然本文可以使用第一、第二等詞語來描述各個元件，但是這些元件不應(yīng)當(dāng)被這些詞語限制。這些詞語僅用于將一個元件與另一個元件區(qū)分開。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以把第一排列標(biāo)準(zhǔn)叫做第二排列標(biāo)準(zhǔn)，并且同樣地，可以把第二排列標(biāo)準(zhǔn)叫做第一排列標(biāo)準(zhǔn)。第一排列標(biāo)準(zhǔn)和第二排列標(biāo)準(zhǔn)均為排列標(biāo)準(zhǔn)，但是它們不是同一個排列標(biāo)準(zhǔn)。
[0042]本發(fā)明于此的說明書中所使用的術(shù)語僅出于描述特定實(shí)施例的目的，并且不旨在對本發(fā)明進(jìn)行限制。如本發(fā)明的說明書和所附權(quán)利要求中所使用的，單數(shù)形式的“一個(a)”、“一個(an)”以及“所述(the)”旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非文中明確地另有所指。還應(yīng)理解，如本文中使用的詞語“和/或”指代或包含所列的關(guān)聯(lián)項(xiàng)目中的一個或多個的任意的可能組合和全部的可能組合。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本說明書中使用詞語“包括(includes) ”、“包括(including) ”、“包括(comprises) ”和 / 或“包括(comprising) ” 時，其指明所述特征、操作、元件和/或組件的存在，但是并不排除一個或多于一個其他特征、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。
[0043]如本文所使用的，詞語“如果(if)”可以被視作意為“當(dāng)…時(when)”或“當(dāng)…時(upon)”或“響應(yīng)于確定…”或“根據(jù)判定”或“響應(yīng)于檢測…”，即基于上下文，所述先決條件是成立的。同樣地，詞組“如果確定了 [所述先決條件是成立的]”或者“如果[先決條件是成立的]”或者“當(dāng)[先決條件是成立的]時”可以被視作意為“當(dāng)確定…時”或“響應(yīng)于確定…”或“根據(jù)判定”或“當(dāng)檢測…時”或“響應(yīng)于檢測…”，即基于上下文，所述先決條件是成立的。
[0044]雖然各個附圖中的某些示出了采用特定順序的多個邏輯階段，但是不依賴于順序的階段可以被重新排序，并且可以組合或拆分其他階段。雖然明確提到了一些重新排序或其他分組，但是對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，其余的形式也將是明顯的，因此沒有呈現(xiàn)替換形式的全部清單。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，這些階段能夠以硬件、固件、軟件或者其任意組合的形式來實(shí)現(xiàn)。
[0045]出于說明的目的，已經(jīng)參考特定實(shí)施例對以上的說明書進(jìn)行了描述。但是，上文的說明性討論不旨在是窮盡的或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式。根據(jù)以上教導(dǎo)，許多修改和變化都是可能的。實(shí)施例被選擇和描述以便對本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行最佳說明，從而使得本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠最好地利用本發(fā)明以及按照適用于所考慮的特定用途而進(jìn)行各種修改的各個實(shí)施例。實(shí)施例包括在所附權(quán)利要求的精神和范圍之內(nèi)的替換、修改以及等同形式。許多特定細(xì)節(jié)被闡述以便提供對本文所提出的主題的全面理解。但是，對于本領(lǐng)域中的一名普通技術(shù)人員而言明顯的是，該主題可以在不具備這些特定細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)。在其他情況中，并沒有具體描述眾所周知的方法、過程、組件以及電路，以免不必要的導(dǎo)致實(shí)施例的一些方面令人費(fèi)解。
【權(quán)利要求】
1.一種天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，包括: 微控制器單元，所述微控制器單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、模塊、以及脈寬調(diào)制器，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字化天線接收器電壓信號，所述模塊用于根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小，所述脈寬調(diào)制器用于根據(jù)所述預(yù)定義的天線規(guī)格將所述接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號； 輸入通信端口，所述輸入通信端口耦合至所述微控制器單元，其中，所述輸入通信端口被配置為接收來自天線的所述天線接收器電壓信號并且通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器向所述微控制器單元提供所述天線接收器電壓信號；以及 輸出通信端口，所述輸出通信端口耦合至所述微控制器單元，其中，所述輸出通信端口被配置為通過所述脈寬調(diào)制器接收來自所述微控制器單元的所述天線調(diào)諧信號并且向用于調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供所述天線調(diào)諧信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，其中，所述天線接收器電壓信號至少部分地取決于所述天線的位置和定向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，還包括用于廣播聲音信號的揚(yáng)聲器模塊，所述聲音信號的頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于所述接收器信號大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，還包括用于用戶輸入操作指令至所述微控制器單元的鍵盤模塊，其中，所述操作指令用于控制所述天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)以便調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，還包括反相器和比例器模塊，所述反相器和比例器模塊耦合在所述輸入通信端口和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器之間，以便處理所述天線接收器電壓信號，隨后所述天線接收器電壓信號到達(dá)所述微控制器單元中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，其中，所述輸入通信端口和所述輸出通信端口均為BNC端口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，還包括用于顯示所述接收器信號大小的IXD模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，其中，所述LCD模塊還包括:LCD控制器、耦合至所述LCD控制器的LCD面板、以及用于向所述LCD面板提供背光的LED模塊。
9.一種天線架系統(tǒng)，包括: 接收器信號強(qiáng)度指示儀，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀被配置為接收來自天線的天線接收器電壓信號并且根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將所述天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號；以及 天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，所述天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)耦合至所述接收器信號強(qiáng)度指示儀，其中，所述天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)被配置為接收所述天線調(diào)諧信號并且根據(jù)所述天線調(diào)諧信號調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括: 微控制器單元，所述微控制器單元包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、模塊、以及脈寬調(diào)制器，其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于數(shù)字化所述天線接收器電壓信號，所述模塊用于根據(jù)所述預(yù)定義的天線規(guī)格將所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小，所述脈寬調(diào)制器用于根據(jù)所述預(yù)定義的天線規(guī)格將所述接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號； 輸入通信端口，所述輸入通信端口耦合至所述微控制器單元，其中，所述輸入通信端口被配置為接收來自所述天線的所述天線接收器電壓信號并且通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器向所述微控制器單元提供所述天線接收器電壓信號；以及 輸出通信端口，所述輸出通信端口耦合至所述微控制器單元，其中，所述輸出通信端口被配置為通過所述脈寬調(diào)制器接收來自所述微控制器單元的所述天線調(diào)諧信號并且向用于調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供所述天線調(diào)諧信號。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述天線接收器電壓信號至少部分地取決于所述天線的位置和定向。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于廣播聲音信號的揚(yáng)聲器模塊，所述聲音信號的頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于所述接收器信號大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于用戶輸入操作指令至所述微控制器單元的鍵盤模塊，其中，所述操作指令用于控制所述天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)以便調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于向所述微控制器供電的電池模塊。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括反相器和比例器模塊，所述反相器和比例器模塊耦合至所述輸入通信端口和所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以便處理所述天線接收器電壓信號，隨后所述天線接收器電壓信號到達(dá)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述輸入通信端口和所述輸出通信端口均為BNC端口。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的天線架系統(tǒng)，其中，所述接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于顯示所述接收器信號大小的LCD模塊。
18.—種分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，包括: 天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器用于接收來自天線的天線接收器電壓信號并且數(shù)字化所述天線接收器電壓信號；以及 天線接收器信號強(qiáng)度指示儀，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀用于接收來自所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器的所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號并且根據(jù)預(yù)定義的天線規(guī)格將所述天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號， 其中，向天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供了所述天線調(diào)諧信號，以便調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器還包括微控制器單元，所述微控制器單元包括用于數(shù)字化所述天線接收器電壓信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器還包括耦合至所述微控制器單元的輸入通信端口，其中，所述輸入通信端口被配置為接收來自所述天線的所述天線接收器電壓信號并且通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器向所述微控制器提供所述天線接收器電壓信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括微控制器單元，所述微控制器單元包括用于根據(jù)所述預(yù)定義的天線規(guī)格將所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小的模塊。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述微控制器單元還包括用于將所述接收器信號大小轉(zhuǎn)換為天線調(diào)諧信號的脈寬調(diào)制器。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括耦合至所述微控制器單元的輸出通信端口，并且所述輸出通信端口被配置為通過所述脈寬調(diào)制器接收來自所述微控制器單元的所述天線調(diào)諧信號并且向用于調(diào)節(jié)所述天線的位置和定向的天線自動對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)提供所述天線調(diào)諧信號。
24.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，在所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器和所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀之間存在無線連接，并且所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號經(jīng)由所述無線連接傳送至所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器包括用于將所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號傳送至所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀的射頻收發(fā)器模塊，并且所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀包括用于接收來自所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器的所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號的射頻收發(fā)器模塊。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述無線連接根據(jù)選自包括W1-F1、藍(lán)牙、以及RFID的集合的無線協(xié)議來實(shí)現(xiàn)。
27.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，在所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器和所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀之間存在有線連接，并且所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號經(jīng)由所述有線連接傳送至所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述有線連接通過連接分別位于所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器和所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀處的一對串行端口的線纜而實(shí)現(xiàn)。
29.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器電壓信號至少部分地取決于所述天線的位置和定向。
30.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于廣播聲音信號的揚(yáng)聲器模塊，所述聲音信號的頻率實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于所述天線接收器電壓信號。
31.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于用戶輸入操作指令至所述微控制器單元的鍵盤模塊。
32.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于向所述微控制器供電的電池模塊。
33.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示讀取器還包括反相器和比例器模塊，以便在將所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號轉(zhuǎn)換為接收器信號大小之前預(yù)處理所述數(shù)字化的天線接收器電壓信號。
34.根據(jù)權(quán)利要求18所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述天線接收器信號強(qiáng)度指示儀還包括用于顯示所述接收器信號大小的LCD模塊。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的分布式天線接收器信號強(qiáng)度指示器系統(tǒng)，其中，所述LCD模塊還包括:LCD控制器、耦合至所述LCD控制器的LCD面板、以及用于向所述LCD面板提供背光的LED模塊。
【文檔編號】G01R29/08GK104169729SQ201380013949
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月14日
【發(fā)明者】沈穎, 亞歷山大·賽美尼舍夫, 埃德·尼利斯, 肖恩·沃爾什 申請人:中興通訊(美國)公司