專利名稱：可重構(gòu)的基站天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基站天線，并且更特定而言，涉及ー種支持多天線方案的基站天線。
背景技術(shù)：
伴隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，預(yù)期4G(第四代)網(wǎng)絡(luò)甚至將在3G(第三代)網(wǎng)絡(luò)變得飽和之前被廣泛建設(shè)。表示4G網(wǎng)絡(luò)的其中ー種國際標(biāo)準(zhǔn)，即Mobile WiMAX或LTE (長期演進(jìn))通信方案，應(yīng)用各種技術(shù)來増加每頻帶的傳輸速率，即容量(bps/Hz)，并且，為了最有效的容量増加，應(yīng)用稱為MIMO(多輸入多輸出)的多天線技術(shù)。 用于基站天線的多天線技術(shù)的本質(zhì)基于基帶信號(hào)處理技木。然而，當(dāng)使用多天線時(shí)，容量増加的程度嚴(yán)重依賴于天線構(gòu)造。原因如下多天線技術(shù)主動(dòng)使用一些多徑衰減，并且同時(shí)試圖消除來自其他訂戶的干擾信號(hào)。這意味著，即使天線構(gòu)造相同，容量増加的程度也隨著由基站覆蓋的區(qū)域的波傳播環(huán)境和訂戶分布而不同。因此，國際標(biāo)準(zhǔn)不包括關(guān)于天線構(gòu)造的細(xì)節(jié)，并且允許基于現(xiàn)場情況來自由安裝天線以増大容量。然而,常規(guī)的多天線技術(shù)具有局限性，即由于天線波束(antenna beam)是固定的，因此一旦完成安裝，就不能期望自適應(yīng)地響應(yīng)于波傳播環(huán)境和訂戶分布而增加容量，而只能通過使用基帶信號(hào)處理技木。如果必要，操作者可以例如爬到塔上并改變天線本身或其構(gòu)造。然而，該方法需要大量的時(shí)間和預(yù)算來進(jìn)行改造和優(yōu)化，并且不能容易地應(yīng)對(duì)具有隨時(shí)間變化的波傳播環(huán)境和訂戶分布的情況。概括地說，常規(guī)天線技術(shù)不能實(shí)時(shí)地反映通信環(huán)境的狀態(tài)以執(zhí)行負(fù)載均衡，并且不提供用于將天線波束朝遠(yuǎn)程位置處的熱點(diǎn)區(qū)域?qū)虻姆椒ā?br>
發(fā)明內(nèi)容
因此，已做出本發(fā)明，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，并且本發(fā)明提供了ー種基站天線，其能夠響應(yīng)于波傳播環(huán)境和訂戶分布而以不同方式在遠(yuǎn)程位置改變天線波束的輻射方向。此外，本發(fā)明提供了一種能夠通過響應(yīng)于波傳播環(huán)境和訂戶分布而改變天線構(gòu)造來增加單元容量的基站天線。此外，本發(fā)明提供了ー種基站天線，其能夠?qū)崟r(shí)地反映通信環(huán)境的狀態(tài)，相應(yīng)地執(zhí)行負(fù)載均衡功能，并且引導(dǎo)天線波束朝向熱點(diǎn)區(qū)域。此外，本發(fā)明提供了ー種被配置成防止其上部或下部在天線角度改變期間變形的
基站天線。根據(jù)本發(fā)明的方面，提供了ー種基站天線，該基站天線包括至少兩個(gè)反射板，各自具有至少ー個(gè)輻射元件；天線罩(radome)，形成內(nèi)腔且容納所述至少兩個(gè)反射板；第一蓋和第二蓋，其聯(lián)接而覆蓋分別形成在天線罩的上部和下部的開ロ ；反射板連接構(gòu)件，連接到所述至少兩個(gè)反射板中的每ー個(gè)且連接到第一蓋和第二蓋，使得所述至少兩個(gè)反射板能夠旋轉(zhuǎn)；反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括至少ー個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生單元和至少ー個(gè)動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元，所述至少一個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生單元被構(gòu)造成提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，所述至少ー個(gè)動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元被構(gòu)造成為至少ー個(gè)反射板提供來自動(dòng)カ產(chǎn)生單元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并且控制具備該旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ的反射板的旋轉(zhuǎn)角度，動(dòng)カ產(chǎn)生単元和動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)単元中的一個(gè)聯(lián)接到至少兩個(gè)反射板，另一個(gè)聯(lián)接到第一蓋；反射板保持単元，聯(lián)接到所述至少兩個(gè)反射板且聯(lián)接到第二蓋，以引導(dǎo)反射板的旋轉(zhuǎn)和保持；以及反射板控制單元，被構(gòu)造成為反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和反射板保持単元提供控制信號(hào)，用于控制所述至少兩個(gè)反射板的旋轉(zhuǎn)和停止。


根據(jù)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述及其他的方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，在附圖中
圖Ia是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線的透視 圖Ib是圖Ia所示的基站天線的透視圖，其天線罩被移除；
圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線的反射板導(dǎo)向單元的第一示例的剖視 圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線的反射板導(dǎo)向單元的第二示例的剖視 圖4a是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線的反射板導(dǎo)向單元的第三示例的剖視 圖4b是圖4a所示的第一和第二保持単元所聯(lián)接的上蓋的局部俯視 圖5a至5e示出從圖I所示的基站天線輻射的示例性波束場型及它們的方向；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線的透視圖；以及 圖7a至7e示出從圖6所示的基站天線輻射的示例性波束場型及它們的方向。
具體實(shí)施例方式下面將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。此外，見于以下描述中的各種具體定義僅僅是為了幫助全面理解本發(fā)明而提供的，并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在本發(fā)明的技術(shù)精神和范圍內(nèi)，可以對(duì)本發(fā)明做出各種變化和修改。在以下描述中，為了避免不必要地使本發(fā)明的主題模糊，可以省略對(duì)公知的相關(guān)功能和構(gòu)造的詳細(xì)說明。在現(xiàn)有的通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如2G或3G網(wǎng)絡(luò))仍然被用來提供移動(dòng)通信服務(wù)的同時(shí)，構(gòu)建新的通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如4G網(wǎng)絡(luò))需要以高成本來安裝新的基站站點(diǎn)。因此，使用具有安裝在其中的現(xiàn)有通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如2G或3G)的站點(diǎn)構(gòu)建新的通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(例如4G)降低了安裝新基站站點(diǎn)的成本。這意味著新的通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建需要共址安裝。更具體而言，下一代通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò)所需的天線需要與此前構(gòu)建的基站塔的天線一起安裝。本發(fā)明提出了ー種基站天線，該基站天線形成可遠(yuǎn)程控制的天線波束且依照波傳播環(huán)境和訂戶分布而自適應(yīng)地改變它們，從而通過多天線技術(shù)増大容量増加。此外，基于訂戶分布來調(diào)節(jié)天線波束的方向以支持扇區(qū)間負(fù)載均衡功能，天線波束可以被引導(dǎo)朝向服務(wù)區(qū)域內(nèi)的熱點(diǎn)區(qū)域，并且，當(dāng)改變天線角度而引導(dǎo)天線波束時(shí)，防止了天線上部或下部的變形。
圖Ia是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站的透視圖，并且圖Ib是圖Ia所示的基站天線的透視圖，其天線罩被移除。參見圖la，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線具有由天線罩412限定的輪廓，天線罩412的上部和下部分別被上蓋411和下蓋413覆蓋。參見圖lb，天線罩412的內(nèi)部安裝有多個(gè)輻射元件43和47、第一反射板42、第二反射板46以及用于保持多個(gè)輻射元件43和47及第一反射板42和第二反射板46的各種類型的設(shè)備。具體而言，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的基站天線具有反射板連接構(gòu)件44和45，用于可旋轉(zhuǎn)地保持多個(gè)輻射元件43和47及第一反射板42和第二反射板46 ；以及反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元48、493和495，用于在遠(yuǎn)程位置控制多個(gè)輻射元件43和47及第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)。反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元48、493和495包括至少ー個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生單元48及動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495。
反射板連接構(gòu)件44和45包括固定到上蓋411和/或下蓋413的第一鉸鏈44和安裝在第一反射板42和第二反射板46之間的第二鉸鏈45。反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生単元48被構(gòu)造成接收來自遠(yuǎn)程位置的控制信號(hào)并響應(yīng)于控制信號(hào)而產(chǎn)生動(dòng)カ，以使第一反射板42和第二反射板46旋轉(zhuǎn)，并且可以是例如馬達(dá)。反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495包括固定到動(dòng)カ產(chǎn)生單元48的旋轉(zhuǎn)軸的外齒輪493和依照外齒輪493的移動(dòng)路徑形成于下蓋413上的內(nèi)齒輪495，所述移動(dòng)路徑由第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)限定。動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)単元493和495的這種結(jié)構(gòu)使得根據(jù)本發(fā)明的基站天線能夠在遠(yuǎn)程位置基于控制第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)所需的控制信號(hào)來驅(qū)動(dòng)動(dòng)力產(chǎn)生單元48，并且相應(yīng)地控制第一反射板42和第ニ反射板46的旋轉(zhuǎn)角度。基站天線還可包括用于容納動(dòng)カ產(chǎn)生単元48的輔助蓋49。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，雖然根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例已將動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495的部件舉例說明為用于使第一反射板42和第二反射板46旋轉(zhuǎn)的裝置，但是本發(fā)明不限于此，并且動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495可以任何方式構(gòu)成，只要第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)能被動(dòng)カ產(chǎn)生単元48所提供的旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ控制。此外，本發(fā)明不限于構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)単元493和495的示例性的外齒輪493和內(nèi)齒輪495，并且動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495可具有任何結(jié)構(gòu)，只要反射板42和46的旋轉(zhuǎn)使用來自遠(yuǎn)程位置的控制信號(hào)被控制。根據(jù)本發(fā)明的另ー個(gè)實(shí)施例，反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元48、493和495可安裝在第一反射板42和第二反射板46的頂部。根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線還包括反射板導(dǎo)向單元，該反射板導(dǎo)向單元被構(gòu)造成支持第一反射板42和第二反射板46的振動(dòng)增強(qiáng)并且引導(dǎo)反射板的旋轉(zhuǎn)和保持。圖2、3、4a和4b中例示了反射板導(dǎo)向單元的詳細(xì)構(gòu)造。圖2是示出反射板導(dǎo)向單元的第一示例的剖視圖，圖3是示出反射板導(dǎo)向單元的第二示例的剖視圖，并且圖4a和4b是示出反射板導(dǎo)向單元的第三示例的剖視圖。 參見圖2，反射板導(dǎo)向單元 501a、502a、503a、504a、501b、502b、503b 和 504b 的第一示例可具有反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b,以具有與反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元48、493和495的結(jié)構(gòu)類似的結(jié)構(gòu)。具體而言，反射板導(dǎo)向單元501a、502a、503a、504a、501b、502b、503b和504b包括分別通過保持構(gòu)件502a和502b聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b。反射板導(dǎo)向單元501a、502a、503a、504a、501b、502b、503b和504b還包括小的外齒輪503a和503b以及內(nèi)齒輪501a和501b。小的外齒輪503a和503b聯(lián)接到反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b的旋轉(zhuǎn)軸，并且內(nèi)齒輪504a和504b依照小外齒輪503a和503b的移動(dòng)路徑形 成于上蓋411上。圖2例示的反射板導(dǎo)向單元的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b可基干與用于控制動(dòng)カ產(chǎn)生単元48的控制信號(hào)的相互作用而被控制。具體而言，在反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生単元48的驅(qū)動(dòng)之后是反射板導(dǎo)向単元的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b的驅(qū)動(dòng)，并且第一反射板42和第二反射板46的上部與下部兩者以相同速率和角度旋轉(zhuǎn)。另ー方面，當(dāng)反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生單元48不旋轉(zhuǎn)并且動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)單元493和495保持第一反射板42和第二反射板46的下部位置時(shí),反射板導(dǎo)向單元的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b也不旋轉(zhuǎn),但是通過小的外齒輪503a和503b及內(nèi)齒輪504a和504b保持第一反射板42和第二反射板46的上部位置。如圖3所示，作為第一示例的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b的替代形式，反射板導(dǎo)向單元的第二示例可具有非激勵(lì)(non-excited)制動(dòng)器511a和511b。具體而言，為了弓I導(dǎo)第一反射板42和第二反射板46的移動(dòng),第二不例的反射板導(dǎo)向單兀51 la、512a、513a、514a、511b、512b、513b和514b可包括非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b，其通過分別聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46的保持構(gòu)件512a和512b而被保持；小的外齒輪513a和513b，其聯(lián)接到非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b的旋轉(zhuǎn)軸；以及內(nèi)齒輪514a和514b，其依照小的外齒輪513a和513b的移動(dòng)路徑形成于上蓋411上。圖3例示的反射板導(dǎo)向單元的非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b可基干與用于控制動(dòng)カ產(chǎn)生單元48的控制信號(hào)的相互作用而被控制。具體而言，在將用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的促動(dòng)信號(hào)輸入反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生単元48中期間，促動(dòng)信號(hào)也被輸入反射板導(dǎo)向單元的非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b中，并且聯(lián)接到非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b的小的外齒輪513a和513b然后使得第一反射板42和第二反射板46能夠旋轉(zhuǎn)。由于使得聯(lián)接到非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b的旋轉(zhuǎn)軸的小的外齒輪513a和513b能夠旋轉(zhuǎn)，并且由于動(dòng)カ產(chǎn)生單元48開始驅(qū)動(dòng)，因此第一反射板42和第二反射板46沿著由小的外齒輪513a和513b及內(nèi)齒輪514a和514b提供的路徑被引導(dǎo)。另一方面，在輸入信號(hào)而使反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生単元48不活動(dòng)期間，去活信號(hào)也被輸入到反射板導(dǎo)向單元的非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b，非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b然后防止第一反射板42和第二反射板46旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，聯(lián)接到非激勵(lì)制動(dòng)器511a和511b的小的外齒輪513a和513b與內(nèi)齒輪514a和514b嚙合并保持第一反射板42和第二反射板46的上部。如圖4a所示，作為第一示例的反射板保持驅(qū)動(dòng)單元501a和501b的替代形式，反射板導(dǎo)向單元的第三示例可具有包括線圈主體521a和521b及保持銷523a和523b的螺線管單元 521a、521b、523a 和 523b。反射板導(dǎo)向單元521a、522a、523a、524a、521b、522b、523b和524b的第三示例具有用于引導(dǎo)第一反射板42和第二反射板46的移動(dòng)的螺線管單元521a、521b、523a、523b，以及第一保持銷接納陣列524a和第二保持銷接納陣列524b。螺線管單元521a、521b、523a和523b分別聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46，并且第一保持銷接納陣列524a和第二保持銷接納陣列524b設(shè)置在上蓋411上，以將第一反射板42和第二反射板46保持在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。第一保持銷接納陣列524a和第二保持銷接納陣列524b具有相同結(jié)構(gòu)，并且現(xiàn)在將參照?qǐng)D4b來描述第一保持銷接納陣列524a的詳細(xì)構(gòu)造，而不對(duì)第二保持銷接納陣列524b重復(fù)同樣的描述。第一保持銷接納陣列524a聯(lián)接到上蓋411且具有多個(gè)保持孔525a，多個(gè)保持孔525a被構(gòu)造成接納螺線管單元521a、521b、523a和523b的保持銷523a。多個(gè)保持孔525a被定位成對(duì)應(yīng)于第一反射板42的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的路徑。 反射板導(dǎo)向單元521a、522a、523a、524a、521b、522b、523b和524b被構(gòu)造成基于與輸入到動(dòng)カ產(chǎn)生単元48的控制信號(hào)的相互作用而運(yùn)行。具體而言，在將用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的促動(dòng)信號(hào)輸入反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生単元48中期間，促動(dòng)信號(hào)被輸入到螺線管單元的線圈主體521a和521b，從而導(dǎo)致電流。然后，保持銷523a和523b被拉向線圈主體521a和521b并從第一保持銷接納陣列524a和第二保持銷接納陣列524b抽出。另ー方面，在輸入信號(hào)而使反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生單元48不活動(dòng)期間，去活信號(hào)被輸入到螺線管單元52la、52lb、523a和523b的線圈主體521a和521b，從而不再允許電流流過。然后，保持銷523a和523b被拉向第一保持銷接納陣列524a的保持孔525a和第二保持銷接納陣列524b的保持孔525b。換而言之，圖4a和4b所示的反射板導(dǎo)向單元521a、522a、523a、524a、521b、522b、523b和524b的結(jié)構(gòu)提供了以下運(yùn)行在反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生單元48旋轉(zhuǎn)期間，保持銷523a和523b被拉向線圈主體521a和521b并從第一保持銷接納陣列524a和第二保持銷接納陣列524b抽出，從而允許第一反射板42和第二反射板46自由旋轉(zhuǎn)。另ー方面，在反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元的動(dòng)カ產(chǎn)生單元48不旋轉(zhuǎn)期間,保持銷523a和523b被拉入第一保持銷接納陣列524a的保持孔525a和第二保持銷接納陣列524b的保持孔525b中，以保持第一反射板42和第二反射板46。 再次參見圖Ib，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線還可包括至少ー個(gè)旋轉(zhuǎn)限制器461和462，用于控制第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)角度。旋轉(zhuǎn)限制器461和462可聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46的前表面(例如，上面安裝多個(gè)輻射元件43和47的表面)和后表面，以便彼此交叉。具體而言，旋轉(zhuǎn)限制器461和462的其中至少ー個(gè)可聯(lián)接到第二反射板46的前表面(例如，上面安裝多個(gè)輻射元件43和47的表面)，如圖Ib所不,并且至少ー個(gè)在第一反射板42的后表面上。作為備選，可以將ー組旋轉(zhuǎn)限制器461和462分別安裝在第一反射板42和第二反射板46的前表面(例如，上面安裝多個(gè)輻射元件43和47的表面)上，并且將另ー組分別安裝在它們的后表面上。旋轉(zhuǎn)限制器461和462可具有扇形或三角形的形狀，其具有確定用于控制第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)的角度(例如，120°的內(nèi)角)。上述結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)限制器461和462的一端聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46，然后被允許在第一角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。如果第一反射板42和第二反射板46旋轉(zhuǎn)超出第二角度范圍，則旋轉(zhuǎn)限制器461和462的另一端接觸它們并防止進(jìn)ー步旋轉(zhuǎn)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，雖然根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，旋轉(zhuǎn)限制器461和462聯(lián)接到第一反射板42和第二反射板46的前表面及后表面以便彼此交叉，或者聯(lián)接到它們的前表面和后表面兩者，并且具有扇形或三角形的形狀，但是本發(fā)明不限于旋轉(zhuǎn)限制器 的示例性結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)限制器的聯(lián)接位置或形狀可以多種方式修改，只要它們能夠限制第一反射板42和第二反射板46的旋轉(zhuǎn)角度。
圖5a至5e例示了從圖Ib所示的基站天線輻射的波束場型以及它們的方向。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的基站天線的反射板42和46可以如圖5a至5e所示那樣旋轉(zhuǎn)。此外，根據(jù)本發(fā)明的基站天線可以支持扇區(qū)間負(fù)載均衡功能，將天線波束引導(dǎo)至服務(wù)區(qū)域內(nèi)的熱點(diǎn)區(qū)域，并且以多種方式改變基站的區(qū)段管理。圖6是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線的透視圖，并且圖7a至7e示出了從圖6所示的基站天線輻射的示例性波束場型和方向。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線具有與根據(jù)第一實(shí)施例的基站天線相同的結(jié)構(gòu)，不同之處在于天線罩612內(nèi)部的反射板的數(shù)目和用于反射板的旋轉(zhuǎn)的設(shè)備的構(gòu)造。具體而言，根據(jù)第二實(shí)施例的基站天線具有在天線罩612內(nèi)部的三個(gè)反射板，即，第一反射板62、第二反射板64和第三反射板66。第一反射板62在中央,第二反射板64和第三反射板66分別定位在兩側(cè)，并且分別通過反射板連接構(gòu)件68和69連接到第一反射板62。反射板連接構(gòu)件68和69被構(gòu)造成保持第一反射板62的位置并允許第二反射板64和 第三反射板66圍繞反射板連接構(gòu)件68和69的中心軸旋轉(zhuǎn)。為了在遠(yuǎn)程位置控制第二反射板64和第三反射板66的旋轉(zhuǎn)，基站天線還包括動(dòng)力產(chǎn)生單元705及動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元713和715。如在第一實(shí)施例的情況中那樣，動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元713和715可包括外齒輪713和內(nèi)齒輪715。動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元713和715還可包括用于容納動(dòng)カ產(chǎn)生單元705的輔助蓋70，并且輔助蓋70可分別安裝在第二反射板64和第三反射板66上。動(dòng)カ產(chǎn)生單元705與動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元713和715的上述結(jié)構(gòu)使得基站天線能夠從遠(yuǎn)程位置接收信號(hào)以控制動(dòng)カ產(chǎn)生単元705，該信號(hào)是控制第二反射板64和第三反射板66的旋轉(zhuǎn)所需的；并且基于動(dòng)カ產(chǎn)生單元705的驅(qū)動(dòng)來控制第二反射板64和第三反射板66的旋轉(zhuǎn)角度。結(jié)果，通過動(dòng)カ產(chǎn)生單元705，可使第二反射板64和第三反射板66旋轉(zhuǎn)，如圖7a至7e所示。根據(jù)第二實(shí)施例的基站天線還包括反射板導(dǎo)向單元，該反射板導(dǎo)向單元被構(gòu)造支持反射板62、64和66的振動(dòng)增強(qiáng)并且引導(dǎo)反射板62、64和66的旋轉(zhuǎn)和保持。反射板導(dǎo)向単元可具有與根據(jù)第一實(shí)施例的基站天線的反射板導(dǎo)向單元的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)類似的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)。因此，將引用而不是再次同樣描述根據(jù)第一實(shí)施例的反射板導(dǎo)向單元的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線還可包括至少ー個(gè)旋轉(zhuǎn)限制器661、662、663和664，以確定第一反射板62、第二反射板64和第三反射板66的旋轉(zhuǎn)角度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，旋轉(zhuǎn)限制器661、662、663和664的聯(lián)接位置或形狀可以多種方式改變，只要它能夠控制第二反射板64和第三反射板66的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線的上述結(jié)構(gòu)使得可以通過第一反射板62、第ニ反射板64和第三反射板66同時(shí)發(fā)射用于提供不同通信服務(wù)的信號(hào)。假設(shè)以共址方式提供2G(或3G)和4G通信服務(wù)，則可以通過第一反射板62發(fā)射用于提供2G(或3G)通信服務(wù)的信號(hào)，并且通過第二反射板64和第三反射板64發(fā)射用于提供4G通信服務(wù)的信號(hào)。因此，當(dāng)仍然提供2G (或3G)通信服務(wù)并且以共址方式新建4G網(wǎng)絡(luò)時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的基站天線具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。具體而言，現(xiàn)有的2G (或3G)通信天線保留在中央，而新的4G通信天線設(shè)置在兩側(cè)。這可以將信號(hào)相關(guān)性降低至合適水平，并且產(chǎn)生適當(dāng)水平的空間分集。此外，由動(dòng)カ產(chǎn)生單元705及動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元713和715對(duì)天線波束的輻射方向的基于機(jī)械的調(diào)節(jié)產(chǎn)生了場型分集效果。此外，即使新設(shè)計(jì)的通信網(wǎng)絡(luò)(例如4G通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò))不同于此前的通信網(wǎng)絡(luò)(例如3G通信服務(wù)網(wǎng)絡(luò))，根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的基站天線也可通過波束輻射方向的控制而靈活地共址運(yùn)行。此外，根據(jù)本發(fā)明的基站天線與基帶信號(hào)處理技術(shù)的適當(dāng)關(guān)聯(lián)和組合操作可導(dǎo)致演進(jìn)到HMAT(混合多天線技術(shù))，該技術(shù)提供了移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行。關(guān)于這一點(diǎn)，移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化運(yùn)行意味著與單個(gè)訂戶有關(guān)的信號(hào)處理在基帶中進(jìn)行，并且基于訂戶分布的天線波束形成通過根據(jù)本發(fā)明的基站天線來進(jìn)行。根據(jù)本發(fā)明的基站天線具有下列有利效果
第一，在遠(yuǎn)程位置控制ー個(gè)天線罩內(nèi)的多個(gè)反射板的轉(zhuǎn)向角使得可以實(shí)時(shí)地反映通信環(huán)境的狀態(tài)，相應(yīng)地執(zhí)行負(fù)載均衡功能，并且引導(dǎo)天線波束朝向熱點(diǎn)區(qū)域而沒有任何空間 和時(shí)間的限制。第二，設(shè)置在ー個(gè)天線罩內(nèi)的反射板作為用于不同服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的天線而運(yùn)行，使得共址是可能的，即，可以同時(shí)提供不同服務(wù)。第三，響應(yīng)于波傳播環(huán)境和訂戶分布而改變天線構(gòu)造，從而增加単元容量。第四，在改變天線轉(zhuǎn)向角期間，防止了天線的上部或下部的變形。雖然已經(jīng)參照本發(fā)明的某些示例性實(shí)施例及其附圖顯示并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離如由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以在其中做出形式和細(xì)節(jié)上的各種修改。
權(quán)利要求
1.ー種基站天線，包括至少兩個(gè)反射板，各自具有至少ー個(gè)輻射元件；天線罩，形成內(nèi)腔并容納所述至少兩個(gè)反射板； 第一蓋和第二蓋，所述第一蓋和第二蓋聯(lián)接以覆蓋分別形成于所述天線罩的上部和下部的開ロ； 反射板連接構(gòu)件，連接到所述至少兩個(gè)反射板中的每ー個(gè)且連接到所述第一蓋和第二蓋，使得所述至少兩個(gè)反射板能夠旋轉(zhuǎn)；反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元，包括至少ー個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生單元和至少ー個(gè)動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元，所述至少一個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生單元被構(gòu)造成提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力，所述至少ー個(gè)動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元被構(gòu)造成為至少ー個(gè)反射板提供來自所述動(dòng)カ產(chǎn)生単元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并控制具備所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的所述反射板的旋轉(zhuǎn)角度，所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元和所述動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元中的一個(gè)聯(lián)接到所述至少兩個(gè)反射板，并且另一個(gè)聯(lián)接到所述第一蓋；反射板保持単元，聯(lián)接到所述至少兩個(gè)反射板且聯(lián)接到所述第二蓋，以引導(dǎo)所述反射板的旋轉(zhuǎn)和保持；以及 反射板控制單元，被構(gòu)造成為所述反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元和所述反射板保持單元提供控制信號(hào)，用于控制所述至少兩個(gè)反射板的旋轉(zhuǎn)和停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，所述反射板保持単元包括至少ー個(gè)輔助動(dòng)力產(chǎn)生單元，被構(gòu)造成響應(yīng)于所述控制信號(hào)而提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力；以及 至少ー個(gè)輔助動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元，被構(gòu)造成為至少ー個(gè)反射板提供來自所述輔助動(dòng)カ產(chǎn)生単元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并控制具備所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的所述反射板的旋轉(zhuǎn)角度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基站天線，其特征在于，所述輔助動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)単元包括安裝在所述輔助動(dòng)カ產(chǎn)生単元的一側(cè)的至少ー個(gè)外齒輪和沿所述至少ー個(gè)外齒輪的移動(dòng)半徑設(shè)置在所述第一蓋上的內(nèi)齒輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，所述反射板保持単元包括反射板保持驅(qū)動(dòng)單元，在所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元不提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ時(shí)，所述反射板保持驅(qū)動(dòng)單元響應(yīng)于所述控制信號(hào)而被控制，以將所述反射板保持在所述第二蓋上；以及 至少ー個(gè)反射板保持機(jī)構(gòu)單元，被構(gòu)造成將所述反射板和所述第二蓋維持在被保持狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站天線，其特征在于，所述反射板保持驅(qū)動(dòng)單元包括非激勵(lì)制動(dòng)器，所述非激勵(lì)制動(dòng)器被構(gòu)造成在所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元不提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ時(shí)保持所述反射板,并且 所述反射板保持機(jī)構(gòu)單元包括聯(lián)接到所述非激勵(lì)制動(dòng)器的至少ー個(gè)外齒輪和沿所述至少ー個(gè)外齒輪的移動(dòng)半徑設(shè)置在所述第二蓋上的內(nèi)齒輪。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基站天線，其特征在于，所述反射板保持驅(qū)動(dòng)單元包括具有保持銷的螺線管單元，所述保持銷被構(gòu)造成在所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元不提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ時(shí)突出，并且 所述反射板保持機(jī)構(gòu)單元包括具有至少ー個(gè)孔的保持銷接納陣列，所述至少ー個(gè)孔形成為接納所述保持銷并保持所述反射板的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，所述動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元包括安裝在所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元的一側(cè)的至少ー個(gè)外齒輪和沿所述至少ー個(gè)外齒輪的移動(dòng)半徑設(shè)置在所述第一蓋上的內(nèi)齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，還包括旋轉(zhuǎn)限制器，所述旋轉(zhuǎn)限制器聯(lián)接到所述至少兩個(gè)反射板中的至少ー個(gè)，以控制所述至少兩個(gè)反射板的旋轉(zhuǎn)角度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基站天線，其特征在于，還包括至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)限制器，所述至少兩個(gè)旋轉(zhuǎn)限制器分別聯(lián)接到所述至少兩個(gè)反射板，以控制所述至少兩個(gè)反射板的旋轉(zhuǎn)角度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基站天線，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)限制器包括第一限制器，聯(lián)接到所述反射板的前部，以控制所述反射板的前旋轉(zhuǎn)角度；以及第二限制器，聯(lián)接到所述反射板的后部，以控制所述反射板的后旋轉(zhuǎn)角度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的基站天線，其特征在于，所述第一和第二限制器的一端固定到所述至少ー個(gè)反射板，并且，在所述反射板的旋轉(zhuǎn)期間，所述第一和第二限制器的另ー端接觸與所述至少ー個(gè)反射板相鄰的另一反射板，使得所述反射板的旋轉(zhuǎn)被控制。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至11中的任一項(xiàng)所述的基站天線，其特征在于，所述基站天線包括定位在中央處的第一反射板以及分別定位在所述第一反射板的兩側(cè)的第二反射板和第三反射板， 所述第一反射板具有固定的波束輻射方向，并且 所述第二和第三反射板具有由所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元和所述動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元調(diào)節(jié)的輻射角度。
13.ー種基站天線，包括至少ー個(gè)動(dòng)カ產(chǎn)生単元，被構(gòu)造成提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)力； 至少ー個(gè)動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)単元，被構(gòu)造成為至少ー個(gè)反射板提供來自所述動(dòng)カ產(chǎn)生単元的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力并控制具備所述旋轉(zhuǎn)動(dòng)力的所述至少ー個(gè)反射板的旋轉(zhuǎn)角度；以及 反射板保持単元，聯(lián)接到所述至少ー個(gè)反射板且聯(lián)接到分別安裝在天線罩的上部和下部的蓋中的至少ー個(gè)，以保持所述至少ー個(gè)反射板，其中 所述動(dòng)カ產(chǎn)生單元和所述動(dòng)カ傳遞機(jī)構(gòu)單元中的一個(gè)聯(lián)接到所述至少ー個(gè)反射板，并且另一個(gè)聯(lián)接到所述蓋。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基站天線，其特征在于，所述反射板保持単元被構(gòu)造成在不提供旋轉(zhuǎn)動(dòng)カ時(shí)保持所述至少ー個(gè)反射板，并且由選自由馬達(dá)、非激勵(lì)制動(dòng)器以及螺線管單元組成的組中的一個(gè)來實(shí)施。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基站天線，包括兩個(gè)或更多反射板，各自設(shè)有輻射元件；天線罩，在其中限定內(nèi)腔且容納反射板；第一蓋和第二蓋，其聯(lián)接以便覆蓋限定在天線罩的上部和下部中的每一個(gè)開口；反射板連接構(gòu)件，連接到每個(gè)反射板且連接到第一蓋和第二蓋，以使反射板能夠旋轉(zhuǎn)；反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器，包括用于提供旋轉(zhuǎn)力的促動(dòng)器和用于將由促動(dòng)器提供的旋轉(zhuǎn)力傳遞至反射板并控制反射板的旋轉(zhuǎn)角度的動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)，并且另一個(gè)聯(lián)接到第一蓋；反射板的反射板固定單元；以及反射板控制器，為反射板旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器和反射板固定單元提供控制信號(hào)，用于控制反射板的旋轉(zhuǎn)和停止。
文檔編號(hào)H01Q3/02GK102656745SQ201080058621
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者俞昌佑, 李在濬, 金仁昊, 金起范 申請(qǐng)人:株式會(huì)社 Kmw