本發(fā)明涉及包括天線控制單元、多個(gè)輻射體以及多個(gè)功能元件的天線。具體地,該天線為尤其用于移動(dòng)通信基站的移動(dòng)通信天線,即,通過該移動(dòng)通信天線,在移動(dòng)通信基站處能夠接收和發(fā)送移動(dòng)通信信號(hào)。
背景技術(shù):
多數(shù)移動(dòng)通信天線允許改變由輻射體定義的相位陣列的傾斜角。通常,通過調(diào)節(jié)相位陣列的獨(dú)立的輻射體之間的相位差來實(shí)現(xiàn)。為此,通常通過移相器來將相位陣列的輻射體連接至各端口。就天線而言,已知能夠通過外部控制單元來進(jìn)行這種調(diào)節(jié)。為此,該天線可包括通信接口,該通信接口通常為aisg(天線接口標(biāo)準(zhǔn)組織)接口。一方面,這種接口允許通過外部控制單元來控制傾斜角。另一方面,該通信接口還允許讀取天線的數(shù)據(jù),諸如序列號(hào)等。
根據(jù)第一方式,可通過將天線控制單元連接至外部控制單元的獨(dú)立的線纜進(jìn)行與該外部控制單元的通信。在這種情況下,維護(hù)人員例如可將該外部控制單元連接至現(xiàn)場(chǎng)的該天線控制單元以調(diào)節(jié)傾斜角。
另外,通信接口可允許通過被連接至輻射體端口的高頻線路來與外部控制單元進(jìn)行通信。為此,在該通信接口的通信信號(hào)上疊加通過高頻線路來被傳輸?shù)囊苿?dòng)通信信號(hào)??赏ㄟ^被稱為t型偏置器(biastee)且被置于高頻線路的接口來進(jìn)行對(duì)所接收的通信信號(hào)的分離以及對(duì)所傳輸?shù)耐ㄐ判盘?hào)的疊加。這種通信允許通過被置于基站區(qū)域內(nèi)或被集成在基站中的外部控制單元來接入天線控制單元。接著,移動(dòng)通信基站的運(yùn)營商能夠接入該外部控制單元。
在該背景下,進(jìn)一步已知的是,多個(gè)基站共用一個(gè)天線,即該天線的不同的端口被連接至不同的基站。因此,這些基站能夠獨(dú)立地調(diào)節(jié)與其相關(guān)聯(lián)的各輻射體的傾斜角。
在此所述的移動(dòng)通信天線通常包括用于在多個(gè)頻帶進(jìn)行發(fā)送和/或接收的多個(gè)不同的輻射體,所述輻射體通過天線的獨(dú)立的端口來被連接至移動(dòng)通信基站。
因此,根據(jù)客戶的要求,使用包括用于例如三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)不同的頻帶的多個(gè)輻射體的不同裝置來生產(chǎn)這種天線。這導(dǎo)致有較多款產(chǎn)品。如果運(yùn)營商日后欲通過附加的頻帶來擴(kuò)展基站,或如果有另外的運(yùn)營商欲利用同樣的天線,將需要用適當(dāng)?shù)匮b配有附加的輻射體的天線來更換當(dāng)前已安裝的天線。
例如,在公開文獻(xiàn)“katherin,remoteelectricaltiltsystem(遠(yuǎn)程電子傾斜系統(tǒng)),overviewofrelatedproducts(相關(guān)產(chǎn)品的概覽),installationandcontrolpossibilities(安裝與控制可能性),edition(版本)01/2014”中記載有由本申請(qǐng)人生產(chǎn)的這類移動(dòng)通信天線。de102011009600b3中進(jìn)一步示出一種機(jī)械切換裝置,其中,借助該機(jī)械切換裝置,能夠僅通過一次驅(qū)動(dòng)來驅(qū)動(dòng)這類移動(dòng)通信天線的多個(gè)移相器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種天線,通過該天線能夠降低制造成本以及操作成本,以及/或能夠以更加靈活的方式使用該天線。
根據(jù)本發(fā)明,通過權(quán)利要求1所述的天線來實(shí)現(xiàn)上述目的。對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的進(jìn)一步改進(jìn)相當(dāng)于從屬權(quán)利要求的保護(hù)主題。
本發(fā)明提供一種包括天線控制單元、多個(gè)輻射體以及多個(gè)功能元件的天線。該天線控制單元具有配置功能,該配置功能能夠通過外部控制單元被接入。根據(jù)本發(fā)明,至少一個(gè)功能元件能夠通過該配置功能被去激活(即失效)和/或被激活。優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的天線為移動(dòng)通信天線,具體用于移動(dòng)通信基站。
通過根據(jù)本發(fā)明的配置功能,該天線不再需要根據(jù)運(yùn)營商的需求來被裝配有不同數(shù)量的功能元件。相反,所有天線可被生產(chǎn)成裝配有生產(chǎn)框架內(nèi)的所有功能元件。如果運(yùn)營商只需要部分功能元件,則將在出廠時(shí)僅對(duì)功能元件的各子集進(jìn)行初始激活。如果運(yùn)營商在天線的使用壽命期間內(nèi)需要附加的功能元件,則可通過配置功能來進(jìn)一步激活附加的功能元件。反之亦然,如果需要,可去激活不再需要的功能元件。鑒于可通過外部控制單元來接入配置功能的事實(shí),將能夠容易地對(duì)天線進(jìn)行重新配置以及對(duì)獨(dú)立的功能元件進(jìn)行激活和/或去激活。因此。由于款式數(shù)量變少,本發(fā)明不僅允許經(jīng)濟(jì)有效的天線生產(chǎn),而且允許極其靈活地適配天線以滿足運(yùn)營商的需求。具體地,可通過激活功能元件來擴(kuò)展天線且不再需要如同現(xiàn)有技術(shù)那樣用另一個(gè)天線來進(jìn)行更換。
功能元件具體可以為被裝配至天線的硬件元件。因此,多個(gè)天線可通過有利的方式來被裝配有相同的硬件,且可通過天線控制單元的配置功能來被適配以滿足運(yùn)營商的需求。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式,功能元件包括端口,通過該端口來向天線的輻射體提供信號(hào)??赏ㄟ^配置功能來去激活和/或激活至少一個(gè)功能元件。更優(yōu)選地,可通過配置功能來選擇性地去激活和/或激活多個(gè)端口。
端口優(yōu)選為天線的端子,該端子被適配成連接用于向天線輻射體提供信號(hào)的線纜。更優(yōu)選地,這些端子為高頻端子,且被適配成連接用于將天線連接至基站的高頻線纜。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實(shí)施方式,天線的多個(gè)輻射體可被互連以形成至少一個(gè)相位陣列。具體地,輻射體可通過移相器來被互連以形成相位陣列,使得可通過調(diào)節(jié)移相器來調(diào)控相位陣列的傾斜角。優(yōu)選地,相位陣列的輻射體包括至少一個(gè)共用端口,可通過配置功能來去激活和/或激活該至少一個(gè)共用端口。
另外,輻射體可以是雙極化輻射體。在這種情況下,該輻射體優(yōu)選與兩個(gè)端口關(guān)聯(lián)。優(yōu)選地,多個(gè)雙極化輻射體在此以如前所述的方式被互連以形成雙極化相位陣列。因此,該相位陣列具有兩個(gè)端口,兩個(gè)端口分別用于兩個(gè)極化。優(yōu)選地,可通過配置功能來去激活和/或激活相位陣列的這兩個(gè)端口。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,可同時(shí)去激活和/或激活雙極化輻射體和/或雙極化相位陣列的各自的兩個(gè)端口。因此,該雙極化輻射體和/或該雙極化相位陣列的各自的兩個(gè)端口可不再獨(dú)立地被去激活和/或激活,但是可同時(shí)被去激活和/或激活。然而,通常不需要分開這種天線的兩個(gè)端口。通過這種方式來減少對(duì)去激活和/或激活雙極化輻射體和/或雙極化相位陣列所需的電路技術(shù)的投資。
根據(jù)另一個(gè)較佳的實(shí)施方式,根據(jù)本發(fā)明的天線包括端口以及連接至這些端口且用于在不同的頻帶上進(jìn)行發(fā)送和/或接收的輻射體和/或相位陣列。具體地,根據(jù)本發(fā)明的天線可包括分別具有不同的中心頻率的輻射體和相位陣列。
具體地,該天線可包括用于多于3個(gè)(優(yōu)選地,多于4個(gè))的頻帶的端口和/或輻射體。其中,該天線例如是五頻天線,即具有用于5個(gè)不同頻帶的端口的天線。根據(jù)可能的實(shí)施方式,該天線可針對(duì)各頻帶包括至少一個(gè)相位陣列。
優(yōu)選地,可通過去激活和/或激活天線端口來改變天線能夠工作的頻帶的數(shù)量。具體地,該天線可包括用于多于3個(gè)(優(yōu)選地,多于4個(gè))的頻帶的端口和/或輻射體,該端口可針對(duì)至少一個(gè)(優(yōu)選地,多于一個(gè)的)頻帶被去激活和/或激活。
因此,如果基站的運(yùn)營商起初只需要用于較少數(shù)量的頻帶的端口,則具有其他端口已被去激活的配置的天線將被交付。如果該運(yùn)營商或其他某個(gè)運(yùn)營商在操作期間需要附加的頻帶,則可通過配置功能來激活起初被去激活的端口。
進(jìn)一步,該天線可針對(duì)各獨(dú)立的頻帶或所有頻帶包括多個(gè)相位陣列。具體地,該天線可包括用于至少一個(gè)頻帶的多個(gè)相位陣列,其中,這些相位陣列中的至少一個(gè)(優(yōu)選地,多個(gè))的端口可被去激活和/或激活。
因此,通過激活附加的相位陣列(例如為了允許多個(gè)基站連接至相同的天線),包括用于相同頻帶的多個(gè)相位陣列的這種配置允許增加頻帶上的天線的容量。
該天線可包括一個(gè)或多個(gè)輻射體和/或相位陣列,該一個(gè)或多個(gè)輻射體和/或相位陣列的端口無法被去激活和/或激活。因此,這些輻射體和/或相位陣列構(gòu)成天線的基本裝備。但是,該天線還包括一個(gè)或多個(gè)輻射體和/或相位陣列,該一個(gè)或多個(gè)輻射體和/或相位陣列的端口可被去激活和/或激活,因此可為了改變天線的功能范圍而被去激活和/或激活。
優(yōu)選地,該天線的多個(gè)輻射體和/或相位陣列被置于單個(gè)天線外殼內(nèi)。更優(yōu)選地,端口包括連接元件,該連接元件用于連接高頻線纜且例如由置于外殼上的套管(bushing)構(gòu)成。優(yōu)選地,在該外殼內(nèi)還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)相位陣列的傾斜角的移相器。
優(yōu)選地,相位陣列的輻射體被垂直設(shè)置成列且一個(gè)疊在另一個(gè)上。另外,多個(gè)該輻射體列可并排設(shè)置。進(jìn)一步,不同頻帶的輻射體可被嵌套(nested)。優(yōu)選地,輻射體被置于共同的支撐結(jié)構(gòu)上。該支撐結(jié)構(gòu)可具體為由輻射體共用的反射器。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,設(shè)置有用于對(duì)端口進(jìn)行去激活和/或激活的至少一個(gè)開關(guān),該至少一個(gè)開關(guān)可機(jī)械地從第一開關(guān)位置移位至第二開關(guān)位置。該機(jī)械開關(guān)允許高頻信號(hào)的簡單切換。根據(jù)本發(fā)明,可借助天線控制單元來控制該開關(guān)的移位,且可具體通過配置功能來接入該開關(guān)的移位。
優(yōu)選地,該開關(guān)在第一開關(guān)位置處去激活端口,相反在第二開關(guān)位置處使該開關(guān)連接至至少一個(gè)輻射體。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,兩個(gè)可移位的開關(guān)機(jī)械地彼此耦合和/或彼此集成且只能同時(shí)移位。優(yōu)選地,該兩個(gè)開關(guān)用于雙極化輻射體和/或雙極化相位陣列的兩個(gè)端口。具體地,該兩個(gè)開關(guān)在第一開關(guān)位置處去激活兩個(gè)端口且在第二開關(guān)位置處將端口連接至雙極化輻射體和/或雙極化相位陣列。
以下將更具體地說明根據(jù)本發(fā)明被適配成用于去激活和/或激活的開關(guān)類型的可能的實(shí)施方式。如果采用多個(gè)開關(guān),則將優(yōu)選地對(duì)部分開關(guān)(更優(yōu)選地對(duì)所有開關(guān))進(jìn)行如下所述的配置。
所述開關(guān)可包括被可旋轉(zhuǎn)支撐的拾取件(pickup,即開關(guān)的“刀”),該拾取件在第一開關(guān)位置處斷開與第一信號(hào)線的連接,且在第二開關(guān)位置處建立與第一信號(hào)線的連接。其中,該第一信號(hào)線可連接至開關(guān)的第一線區(qū)域,該第一線區(qū)域在第二開關(guān)位置處通過介電層來電容性地耦合至拾取件的線區(qū)域。其中,該第一信號(hào)線優(yōu)選地將開關(guān)連接至輻射體。
進(jìn)一步,該拾取件可通過置于其旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域的接合點(diǎn)來電性(具體地,電容性地)耦合至第二信號(hào)線。其中,該第二信號(hào)線優(yōu)選地與端口連接。
另外,該拾取件可在第一開關(guān)位置處建立與終端(termination)的連接,其中,該拾取件具體在第一開關(guān)位置處電容性地耦合至開關(guān)的第二線區(qū)域,該第二線區(qū)域與終端連接。
有多個(gè)用于實(shí)現(xiàn)該終端的可能性:例如,可采用50ω的終端。通過適當(dāng)?shù)倪m配,不會(huì)發(fā)生反射?;蛘?,可采用短路(short-circuiting)作為終端。由于短路的線路(short-circuitedline),會(huì)發(fā)生全反射。作為另外的替代方案,可采用斷開線路(openline)作為終端。其中,斷開端優(yōu)選地將被屏蔽以防止與天線的相互作用。這同樣導(dǎo)致在斷開端發(fā)生全反射。
通過根據(jù)本發(fā)明的終端,基站可識(shí)別被去激活的端口。具體地,當(dāng)基站與被去激活的端口連接且當(dāng)電力被提供至被去激活的端口時(shí),這會(huì)導(dǎo)致vswr(電壓駐波比)的觸發(fā)。
根據(jù)本發(fā)明,具體當(dāng)通過線纜的末端來提供終端時(shí),終端可被集成于開關(guān)中或被配置成連接至開關(guān)的獨(dú)立的構(gòu)件。
優(yōu)選地,開關(guān)包括閉合的外殼。該外殼可例如由導(dǎo)電材料構(gòu)成或可被涂布有這種材料。
優(yōu)選地,可借助可電氣性地控制的致動(dòng)器來操作根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)。因此,該致動(dòng)器可具體為機(jī)電致動(dòng)器。所使用的致動(dòng)器可例如為機(jī)電線性致動(dòng)器和/或電動(dòng)機(jī),具體為具有傳動(dòng)裝置(transmission)的電動(dòng)機(jī)。
優(yōu)選地,借助還用于調(diào)節(jié)天線的至少一個(gè)移相器的致動(dòng)器來操作開關(guān)。這一點(diǎn)是有利的,至少因?yàn)榭蓛H采用用于調(diào)節(jié)移相器的致動(dòng)器且不需要用于對(duì)開關(guān)進(jìn)行移位的額外的致動(dòng)器。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,該天線可包括多個(gè)移相器,該多個(gè)移相器被適配成借助單個(gè)致動(dòng)器來調(diào)節(jié)。優(yōu)選地,可通過切換裝置來選擇性地連接至多個(gè)移相器中的一個(gè),以對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。
優(yōu)選地,該切換裝置包括用于調(diào)節(jié)移相器的多個(gè)獨(dú)立的輸出元件,其中,各輸出元件通過各自的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來被連接至至少一個(gè)移相器。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的致動(dòng)器和/或切換裝置還用于操作用于對(duì)端口進(jìn)行去激活和/或激活的一個(gè)或多個(gè)開關(guān)。
其中,可采用相同的申請(qǐng)人所擁有的de102011009600b3中所示的方式來配置切換裝置和/或?qū)⑶袚Q裝置連接至移相器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。該申請(qǐng)的內(nèi)容被全部引用。
根據(jù)本發(fā)明的第一變型例,可借助通過致動(dòng)器來所操作的共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來對(duì)該開關(guān)和至少一個(gè)移相器一同進(jìn)行移位。優(yōu)選地,開關(guān)和至少一個(gè)移相器可被關(guān)聯(lián)至同一組的輻射體。具體地,該開關(guān)可用于去激活和/或激活由輻射體組定義的相位陣列,而借助共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來由開關(guān)所操作的移相器用于調(diào)節(jié)相位陣列的傾斜角。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)由如上所述的切換裝置的輸出元件所驅(qū)動(dòng)。
優(yōu)選地,該共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在第一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)開關(guān)進(jìn)行在第一開關(guān)位置和第二開關(guān)位置之間的移位,且在第二調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)移相器進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一調(diào)節(jié)范圍用于操作開關(guān),而第二調(diào)節(jié)范圍用于調(diào)節(jié)傾斜角。
優(yōu)選地,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和開關(guān)之間的連接包括在該第二調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的空轉(zhuǎn)范圍,以便通過進(jìn)一步操作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)移相器,而無需操作開關(guān)。因此,該空轉(zhuǎn)范圍確保,在通過在第二調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的移位來調(diào)節(jié)移相器以改變傾斜角的過程中,使得開關(guān)保持使端口被激活的第二開關(guān)位置。
進(jìn)一步,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和移相器之間的連接可包括在第一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)的空轉(zhuǎn)范圍,以便通過操作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來對(duì)開關(guān)進(jìn)行移位。該空轉(zhuǎn)范圍確保,在通過操作開關(guān)來去激活端口的過程中,防止對(duì)移相器的進(jìn)一步調(diào)節(jié)。
然而,可替代地,也可在第一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)一同調(diào)節(jié)移相器和開關(guān)。在這種情況下,移相器具有允許免除對(duì)空轉(zhuǎn)輪的使用的調(diào)節(jié)范圍,盡管該調(diào)節(jié)范圍不可用于改變被激活的輻射體的傾斜角,但是在開關(guān)從第二開關(guān)位置被移位至第一開關(guān)位置的過程中,該調(diào)節(jié)范圍僅僅是被越過。
共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可例如為通過偏心件和/或栓件來連接至開關(guān)和移相器的推桿。或者,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是將輸出軸連接至開關(guān)和移相器的齒輪單元。
如果切換裝置如前所述用于允許通過相同的致動(dòng)器來調(diào)節(jié)多個(gè)移相器,優(yōu)選地,開關(guān)或移相器被連接至根據(jù)上述實(shí)施方式的切換裝置的相同的輸出元件。因此,開關(guān)的使用無需切換裝置上的任何附加的輸出元件。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,可通過獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來分別對(duì)開關(guān)和/或移相器進(jìn)行移位。優(yōu)選地,可通過切換裝置來將這些驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇性地連接至致動(dòng)器。因此,在這種情況下,可通過獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來調(diào)節(jié)被關(guān)聯(lián)至同一組的輻射體的開關(guān)和移相器。
因此,開關(guān)的移位和移相器的移位需要切換裝置在各自的輸出元件之間被切換。其中,用于開關(guān)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和用于移相器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)具體被耦合以分開切換裝置的輸出元件。這樣,用于開關(guān)和移相器的開關(guān)分別被簡化,因?yàn)椴辉傩枰辙D(zhuǎn)輪。然而,開關(guān)的使用需要切換裝置上的附加的輸出元件。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,功能元件可包括用于天線控制單元和外部控制單元之間的通信的通信接口,其中,至少一個(gè)(優(yōu)選地,多個(gè))通信接口可通過配置功能來被去激活和/或激活。這還允許以在出廠時(shí)完全裝配有通信接口的方式交付天線硬件。然而,運(yùn)營商不需要的通信接口可在起初就被去激活,且只有在實(shí)際需要時(shí),會(huì)被激活。
優(yōu)選地,被激活的通信接口允許對(duì)天線的至少一個(gè)相位陣列的傾斜角進(jìn)行控制和/或?qū)μ炀€數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。
通信接口可例如為aisg接口。aisg是用于與天線控制單元進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式,通信接口被關(guān)聯(lián)至天線的端口且允許通過用于向輻射體傳輸信號(hào)的信號(hào)線來進(jìn)行通信。因此,用于向輻射體傳輸信號(hào)(具體為移動(dòng)通信信號(hào))的高頻線路還可同時(shí)用來傳輸用于與天線控制單元進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)信號(hào)。具體地,各通信接口可包括t型偏置器,該t型偏置器分開移動(dòng)通信信號(hào)和來自彼此的通信數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實(shí)施方式,通信接口可被集成于天線的端口內(nèi),以便通過將高頻線路連接至天線的端口,在通信接口被激活后盡快使得與被集成于端口內(nèi)的通信接口的通信被執(zhí)行。與以往的t型偏置不同,不再需要具體將這些t型偏置器整合至高頻線路內(nèi),相反它們已被集成于天線的端口內(nèi)。
然而,根據(jù)可能的實(shí)施方式,一個(gè)或多個(gè)通信接口可還具有獨(dú)立的連接,借助該連接,一個(gè)或多個(gè)通信接口可通過線纜被連接至外部控制單元。其中,該連接具體可排他性地用于與天線控制單元進(jìn)行通信。
進(jìn)一步,天線控制單元可包括控制矩陣,該控制矩陣確定可通過哪些通信接口來接入天線的哪些構(gòu)件。優(yōu)選地,可通過配置功能來配置該控制矩陣。根據(jù)本發(fā)明的可能的實(shí)施方式,天線包括多個(gè)相位陣列,其中,可根據(jù)控制矩陣的配置而分別通過不同的通信接口或同時(shí)通過一個(gè)通信接口來接入該多個(gè)相位陣列。因此,根據(jù)控制矩陣的可能的配置,可僅通過一個(gè)通信接口來接入多個(gè)相位陣列,且具體地,可調(diào)節(jié)這些相位陣列的傾斜角和/或可讀取它們的數(shù)據(jù)。然而,根據(jù)控制矩陣的可替代的配置,可配置多個(gè)獨(dú)立的通信接口以使僅與各通信接口關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)相位陣列可通過該通信接口而被接入,而使與其他通信接口關(guān)聯(lián)的其他相位陣列無法被接入。
優(yōu)選地,天線的功能元件包括端口和通信接口,其中,通過該端口來向天線的輻射體提供信號(hào),且可通過配置功能來去激活和/或激活至少一個(gè)端口和至少一個(gè)通信接口。優(yōu)選地,該通信接口被關(guān)聯(lián)至端口。
優(yōu)選地,對(duì)端口的激活可獨(dú)立于對(duì)通信接口的激活。因此,具體可使端口被激活,而使與該端口關(guān)聯(lián)的通信接口可保持被去激活。優(yōu)選地,在這種情況下可配置前述的控制矩陣以使天線可通過其他通信接口而被接入,其中,該天線通過被激活的端口來被提供信號(hào),而與該端口關(guān)聯(lián)的通信接口則已被去激活。進(jìn)一步,對(duì)通信接口的去激活可獨(dú)立于對(duì)與其關(guān)聯(lián)的端口的去激活而進(jìn)行。
然而,優(yōu)選地,當(dāng)端口已被激活時(shí),與該端口關(guān)聯(lián)的通信接口只能被激活。根據(jù)可替代的實(shí)施方式,對(duì)通信接口的去激活和激活可獨(dú)立于對(duì)端口的去激活和激活而進(jìn)行。
優(yōu)選地,控制矩陣被配置成與被去激活的端口關(guān)聯(lián)的輻射體或相位陣列無法通過任何通信接口而被接入。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的天線包括可通過配置功能來被去激活和/或激活的多個(gè)端口和多個(gè)通信接口。優(yōu)選地,通信接口被關(guān)聯(lián)至各自的端口。優(yōu)選地,對(duì)端口的激活獨(dú)立于對(duì)通信接口的激活。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,功能元件包括可通過配置功能來被去激活和/或激活的至少一個(gè)傳感器。因此,不管操作者是否實(shí)際上需要傳感器,該天線可裝配有這種傳感器。如果實(shí)際上需要該傳感器,其可被激活。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,該傳感器的不同的數(shù)據(jù)可被選擇性地去激活和/或激活,并且/或不同傳感器的數(shù)據(jù)可被選擇性地去激活和/或激活。因此,根據(jù)運(yùn)營商的具體期望,可通過激活來獲得不同的數(shù)據(jù)。優(yōu)選地,借助外部控制單元來讀取該數(shù)據(jù)。為此,該外部控制單元能夠與天線控制單元進(jìn)行通信。
一個(gè)或多個(gè)傳感器可具體為傾斜傳感器和/或位置傳感器和/或溫度傳感器和/或濕度傳感器??删唧w在安裝天線時(shí)和/或在檢查天線的正確安裝時(shí),使用傾斜傳感器和/或位置傳感器的數(shù)據(jù)。溫度傳感器和/或濕度傳感器的數(shù)據(jù)例如可用于天氣預(yù)報(bào)。
根據(jù)本發(fā)明的天線控制單元的配置功能例如可借助配置文件來實(shí)施,該配置文件被存儲(chǔ)在天線控制單元且可通過外部控制單元來被改變。因此,在被改變的配置所屬的框架范圍內(nèi),通過軟件更新來使配置的改變以及隨之而來的對(duì)功能元件的激活和/或去激活生效。
可替代地或進(jìn)一步地,配置功能可包括認(rèn)證功能,該認(rèn)證功能防止對(duì)功能元件的未授權(quán)的去激活和/或激活。以這種方式來保證只有授權(quán)的運(yùn)營商才能接入天線的配置。其中,認(rèn)證功能可與軟件簽名和/或軟件密鑰協(xié)同工作。
進(jìn)一步,天線控制單元可替代地或附加地包括允許外部控制單元接入配置功能的通信接口。
根據(jù)可能的實(shí)施方式,可設(shè)置有允許外部控制單元接入配置功能且無法被去激活和/或未被關(guān)聯(lián)至任何端口的至少一個(gè)通信接口??商娲鼗蚋郊拥?,可設(shè)置有允許外部控制單元接入配置功能且具有獨(dú)立的連接的至少一個(gè)通信接口??商娲鼗蚋郊拥?,還存在可通過所有被激活的通信接口來接入配置功能的外部控制單元。
根據(jù)本發(fā)明的天線可被連接至一個(gè)或多個(gè)基站,以便發(fā)送或接收移動(dòng)通信信號(hào)。如果該天線被連接至多個(gè)基站,該多個(gè)基站可由相同的服務(wù)提供商所運(yùn)營,但也可由不同的服務(wù)提供商所運(yùn)營。
根據(jù)本發(fā)明的天線優(yōu)選為無源天線,即該天線不包括置于端口和輻射體之間的任何放大器。然而,根據(jù)可能的替代的實(shí)施方式,根據(jù)本發(fā)明的天線也可以為有源天線。
本發(fā)明包括基站陣列,該基站陣列包括至少一個(gè)基站和前述類型的至少一個(gè)天線。該至少一個(gè)基站(優(yōu)選通過高頻線纜)與根據(jù)本發(fā)明的天線的至少一個(gè)端口連接
根據(jù)可能的實(shí)施方式,至少提供第一基站和第二基站,該第一基站和第二基站分別與天線的各自的端口連接。優(yōu)選地,通過第一基站和第二基站來分別向被置于天線中的不同的相位陣列提供移動(dòng)通信信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明的另外的實(shí)施方式,第一基站和第二基站通過天線的獨(dú)立的通信接口來與天線控制單元進(jìn)行通信。優(yōu)選地,第一基站和第二基站只能接入天線的輻射體和/或相位陣列,該輻射體和/或相位陣列被關(guān)聯(lián)至該基站且由該基站向該輻射體和/或相位陣列提供移動(dòng)通信信號(hào)。優(yōu)選地,通信接口被關(guān)聯(lián)至端口。具體地,該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)允許至少第一和第二服務(wù)提供商共同使用該天線。
本發(fā)明進(jìn)一步包括操作天線的方法或操作前述類型的基站陣列的方法。具體地,該方法用于發(fā)送和/或接收移動(dòng)通信信號(hào)。該方法包括以下步驟:對(duì)利用功能元件的第一子組(具體為端口和/或通信接口的第一子組)的天線進(jìn)行操作;(具體通過外部控制單元)接入天線的配置功能并激活天線的功能元件的第二子組;對(duì)利用功能元件的第一子組和第二子組的天線進(jìn)行操作。
因此,利用根據(jù)本發(fā)明的方法,在對(duì)天線的操作期間,可改變配置,以便允許使用附加的功能元件。
具體地,可激活附加的端口和/或附加的通信接口。優(yōu)選地,該附加的端口用于在附加的移動(dòng)通信頻帶內(nèi)進(jìn)行發(fā)送和/或接收??商娲鼗蜻M(jìn)一步地,附加地基站可被連接至功能元件的第二子組(具體為附加的端口)。另外,可替代地或進(jìn)一步地,可激活附加地通信接口。
根據(jù)本發(fā)明的可能的實(shí)施方式,各通信接口可具有探尋(ping)功能,該探尋功能允許測(cè)量外部控制單元和通信接口之間的信號(hào)渡越時(shí)間。
該外部控制單元可例如為便攜式設(shè)備,其在現(xiàn)場(chǎng)通過各自的通信接口以無線方式或借助線纜被連接至天線的各自的端子。其中,外部控制單元可具體為天線線路設(shè)備。該外部控制單元可替代地或進(jìn)一步地通過移動(dòng)通信基站來與天線控制單元進(jìn)行通信。
根據(jù)可能的實(shí)施方式,外部控制單元和天線控制單元之間的通信可通過線纜來進(jìn)行,該線纜排他性地用于天線控制單元和外部控制單元之間的通信。
可替代地或進(jìn)一步地,外部控制單元和天線控制單元之間的通信可借助通信信號(hào)來進(jìn)行,該通信信號(hào)在基站和天線之間所設(shè)置的高頻線纜上與移動(dòng)通信信號(hào)一同被交換。
附圖說明
以下將結(jié)合實(shí)施方式和附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說明。
圖1示出包括根據(jù)本發(fā)明的天線的根據(jù)本發(fā)明的基站陣列的實(shí)施方式;
圖2示出用于激活和/或去激活功能元件的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)的第一實(shí)施方式,其中,該天線可通過共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來與移相器一同被操作;以及
圖3示出用于激活和/或去激活功能元件的根據(jù)本發(fā)明的開關(guān)的第二實(shí)施方式,其中,該天線和與其關(guān)聯(lián)的移相器可通過獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來被操作。
具體實(shí)施方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的基站陣列的實(shí)施方式,其中采用了根據(jù)本發(fā)明的天線1的實(shí)施方式。天線1包括多個(gè)輻射體2,該多個(gè)輻射體2通過天線1的端口3和高頻線路12來被連接至基站4、4’。該天線從基站接收高頻傳輸信號(hào)并通過輻射體2來傳輸高頻傳輸信號(hào)。反之亦然,輻射體2從終端設(shè)備接收移動(dòng)通信信號(hào)。
天線1包括具有輻射體2的外殼30,輻射體2被置于該外殼的內(nèi)部。在外殼30上被設(shè)置有端口3,端口3被配置成用于連接至高頻線纜的套管。
如圖1和圖2中示意性地示出,在本實(shí)施方式中,各自多個(gè)輻射體2被組合以形成相位陣列31。該相位陣列31的獨(dú)立的輻射體2通過共同的端口3來被提供移動(dòng)通信信號(hào)。其中,相位陣列31的輻射體優(yōu)選被設(shè)置成一個(gè)疊在另一個(gè)上的至少一個(gè)垂直列。為了調(diào)節(jié)相位陣列31的傾斜角,相位陣列的獨(dú)立的輻射體通過一個(gè)或多個(gè)移相器14來被連接至端口??赏ㄟ^調(diào)節(jié)相位陣列的獨(dú)立的輻射體之間的相位差來電氣性地調(diào)節(jié)天線的傾斜角。
在本實(shí)施方式中,輻射體2為雙極化輻射體。因此,一個(gè)單獨(dú)的輻射體為了其兩個(gè)極化而被關(guān)聯(lián)至兩個(gè)獨(dú)立的端口。因此,相位陣列31同樣為了定義相位陣列的輻射體的兩個(gè)極化而被關(guān)聯(lián)至兩個(gè)端口。因此,本發(fā)明意義上的術(shù)語“端口”是指輻射體的連接或被組合以形成相位陣列的輻射體組的連接。
天線1包括天線控制單元5,可通過天線控制單元5來控制相位陣列的傾斜角。在本實(shí)施方式中,天線包括至少一個(gè)電動(dòng)致動(dòng)器15,該至少一個(gè)電動(dòng)致動(dòng)器15通過一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來被連接至移相器以對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)。致動(dòng)器15由天線控制單元5所控制。
天線控制單元5包括通信接口10,天線控制單元5可通過通信接口10來被連接至外部控制單元9。
如圖1所示的實(shí)施方式中,外部控制單元9和天線控制單元5之間的連接通過線纜11來被建立。本實(shí)施方式中,外部控制單元9是天線線路設(shè)備。所采用通信接口為aisg接口。具體地,天線控制單元5包括aisg套管,天線控制單元5可通過aisg套管來被連接至外部控制單元9??商娲兀炀€控制單元5和外部控制單元9也可通過無線方式(例如已知的無線接口,諸如zigbee(無線個(gè)域網(wǎng))、bluetooth(藍(lán)牙)或wifi(無線保真))來進(jìn)行通信。
然而,另外,可替代地或附加地,天線控制單元5和外部控制單元9也可通過高頻線纜來進(jìn)行通信。下文中將更詳細(xì)地說明各自的通信接口。進(jìn)一步,外部控制單元也可被集成于基站4和/或基站4’內(nèi),并且/或外部控制單元可允許遠(yuǎn)程維護(hù)。
本實(shí)施方式中,天線1包括用于不同的移動(dòng)通信頻帶的多個(gè)相位陣列31。其中,天線例如可包括用于3個(gè)、4個(gè)或5個(gè)移動(dòng)通信頻帶的相位陣列。根據(jù)可能的實(shí)施方式,天線可針對(duì)每個(gè)移動(dòng)通信頻帶而只包括一個(gè)相位陣列,但在其他實(shí)施方式中,天線也可針對(duì)同一個(gè)移動(dòng)通信頻帶而包括2個(gè)或更多個(gè)相位陣列。
天線的輻射體2和端口3定義根據(jù)本發(fā)明的天線的功能元件,其中,移動(dòng)通信信號(hào)通過端口3分別被提供至輻射體2。
根據(jù)本發(fā)明的天線包括作為附加的功能元件的多個(gè)通信接口6,多個(gè)通信接口6允許與天線控制單元5進(jìn)行通信。
根據(jù)本發(fā)明的可能的未示出的實(shí)施方式,這些附加的通信接口可通過與通信接口10相同的方式來被配置,且包括套管,通過該套管,僅用于與通信接口進(jìn)行通信的線纜可被連接至天線控制單元5。
如圖1所示的左手側(cè)放大圖中,通信接口6將通過高頻線路12來所輸入的信號(hào)一方面分為通過高頻線路8來被傳輸至輻射體2的高頻移動(dòng)通信信號(hào),另一方面分為通過通信信號(hào)線路7來被傳輸至天線控制單元5的通信信號(hào)。反之亦然,來自天線控制單元5的通信信號(hào)被疊加在來自輻射體的高頻信號(hào)上。其中,通信信號(hào)例如可在通信接口6中被調(diào)制在載波頻率上以便通過高頻信號(hào)線12來進(jìn)行傳輸,該載波頻率位于移動(dòng)通信頻率范圍之外。
通信接口可具體未aisg接口。如上所述,接口可優(yōu)選地被配置成t型偏置器,即這些接口允許通過高頻信號(hào)線12來進(jìn)行通信。
如圖1所示,通信接口被集成于天線的端口3中,即無需被置于高頻信號(hào)線中或高頻信號(hào)線上的單獨(dú)的拾取件以用于建立通信,而通信接口已經(jīng)是天線的一部分。因此,將高頻信號(hào)線12連接至端口3將足以同樣允許與天線的通信接口6進(jìn)行通信。根據(jù)本發(fā)明而將通信接口6集成于端口3內(nèi)的事實(shí)不一定意味著在用于連接高頻線路的套管區(qū)域中必需直接設(shè)置t型偏置器。相反,該t型偏置器也可以被置于天線內(nèi)的其他位置。
根據(jù)本發(fā)明的天線包括作為附加元件的傳感器裝置16,傳感器裝置16包括至少一個(gè)傳感器。該傳感器也與天線控制單元進(jìn)行通信。
根據(jù)本發(fā)明,天線控制單元5具有配置功能,可通過該配置功能來去激活和/或激活至少一個(gè)功能元件。該功能元件可具體為端口3、通信接口6和/或傳感器16。因此,配置功能允許制造并交付具有完全裝配的硬件的天線。如果客戶起初并不需要所有功能元件,不需要的功能元件則將在出廠時(shí)被去激活。然而,由于根據(jù)本發(fā)明的配置功能,功能元件可在進(jìn)一步操作過程中被激活,以便當(dāng)運(yùn)營商在進(jìn)一步操作過程中需要附加的功能元件時(shí),運(yùn)營商將在激活該附加的功能元件之后能夠接入該附加的功能元件。激活可能性還允許例如另外的運(yùn)營商能夠接入未被第一運(yùn)營商所使用的功能元件。
關(guān)于硬件,天線例如可被配置成具有5個(gè)頻帶和10個(gè)端口的五頻天線。然而,在這些5個(gè)頻帶中,可在起初去激活一個(gè)或多個(gè)頻帶。天線例如可被交付成具有3個(gè)頻帶和相應(yīng)的6個(gè)被激活的端口的三頻天線。后續(xù),如果需要,可通過外部控制單元來激活所剩余的兩個(gè)頻帶以及相應(yīng)的4個(gè)端口。
以下將參考圖2和圖3來進(jìn)一步詳細(xì)地說明分別描述端口如何被去激活和激活的兩個(gè)實(shí)施方式。在兩個(gè)實(shí)施方式中,端口均通過開關(guān)13來被使能或非使能,開關(guān)13借助機(jī)電致動(dòng)器5來被進(jìn)行開關(guān)。
在本實(shí)施方式中,開關(guān)被置于端口3和一個(gè)或多個(gè)輻射體之間,來自端口3的高頻信號(hào)被提供至一個(gè)或多個(gè)輻射體。具體地,開關(guān)可被置于端口3和移相器14之間,其中,多個(gè)輻射體2通過移相器14來被互連以形成相位陣列。
開關(guān)是1-至-2(1-to-2)開關(guān),即用于將第一端子32選擇性地連接至第二端子21或第三端子22的開關(guān)。第一端子32與端口3進(jìn)行通信,第三端子22與輻射體進(jìn)行通信,移動(dòng)通信信號(hào)通過端口來被提供至輻射體。在第一開關(guān)位置處,開關(guān)使端口3被去激活,即其斷開端口3和與端口3關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)輻射體之間的高頻信號(hào)連接。然而,在第二開關(guān)位置處,開關(guān)將端口3連接至與該端口關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)輻射體。
該開關(guān)包括被可旋轉(zhuǎn)支撐的拾取件20,拾取件20在其旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域內(nèi)電氣性地(具體地,電容性地)耦合至第一端子32。在第一開關(guān)位置處,拾取件的線區(qū)域20電氣性地(優(yōu)選再次電容性地)耦合至第二端子21。然而,在第二開關(guān)位置處,拾取件20的線區(qū)域耦合至第三端子22。該耦合同樣優(yōu)選是電容性。因此,可通過將拾取件20從第一開關(guān)位置處旋轉(zhuǎn)至第二開關(guān)位置處來去除第一端子至第二端子的電耦合,且建立至第三端子的電耦合。
因此,開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與由移相器已知的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。然而,開關(guān)具有兩個(gè)獨(dú)立的線區(qū)域以取代由拾取件越過以改變相位偏移的線區(qū)域,其中,定義第二端子21的第一線區(qū)域在第一開關(guān)位置處耦合至拾取件20,且定義第三端子22的第二線區(qū)域在第二開關(guān)位置處耦合至拾取件,而第一線區(qū)域和第二線區(qū)域電氣性地彼此分開。其中,通過將拾取件從第一開關(guān)位置處移位至第二開關(guān)位置處來使開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作生效。
開關(guān)的第二端子21被連接至終端24。該終端可被集成于開關(guān)內(nèi)或被配置成獨(dú)立于開關(guān)而安裝的附加的盒子。在基站與被去激活的端口建立信號(hào)通信且向該端口提供電力的情況下,借助該終端,基站將能夠通過vswr警報(bào)來檢測(cè)被去激活的端口被連接至基站且電力被提供至該端口。因此,基站能夠檢測(cè)連接至基站的端口是否被去激活或被激活。
為了實(shí)現(xiàn)終端,具體有如下三種可能性:
a)50ω的終端:通過適當(dāng)?shù)倪m配,不會(huì)發(fā)生反射;
b)短路:即,信號(hào)線在終端區(qū)域處被短路。這會(huì)導(dǎo)致全反射,該全反射會(huì)生成vswr警報(bào);
c)斷開線路:優(yōu)選地,斷開線路被屏蔽以防止與天線地相互作用。這同樣會(huì)導(dǎo)致在斷開端的全反射且該全反射會(huì)生成vswr警報(bào)。
開關(guān)優(yōu)選地被容納在封閉的外殼內(nèi)。該外殼優(yōu)選地由金屬制成或包括金屬層。
在兩個(gè)實(shí)施方式中,開關(guān)13的開關(guān)動(dòng)作均借助驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17來進(jìn)行,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17將開關(guān)連接至機(jī)電致動(dòng)器15。通過天線控制單元來控制機(jī)電致動(dòng)器15以將開關(guān)從第一開關(guān)位置處移位至第二開關(guān)位置處或移回至第一開關(guān)位置處,從而激活或去激活端口。
所使用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可例如為通過栓件來移動(dòng)依次被連接至拾取件20的偏心件19的推桿17??商娲鼗蚋郊拥?,齒輪單元可用于拾取件20的移位。
移相器14也包括拾取臂25,拾取臂25在其旋轉(zhuǎn)軸區(qū)域內(nèi)電氣性地(具體為電容性地)連接至第一端子。該端子通過信號(hào)線23來與開關(guān)的第三端子22進(jìn)行通信。移相器進(jìn)一步包括與拾取臂25的導(dǎo)體區(qū)域電容性地耦合的導(dǎo)體區(qū)域26。相位陣列的輻射體2通過信號(hào)線27同時(shí)連接至該導(dǎo)體區(qū)域26的兩端。根據(jù)拾取臂的位置,至一個(gè)端子的信號(hào)路徑的長度被縮減且至另一個(gè)端子的信號(hào)路徑的長度被放大,或反之亦然。相位陣列的獨(dú)立的輻射體之間的相位偏差可通過該方式來被改變。優(yōu)選地,移相器包括兩個(gè)或更多個(gè)導(dǎo)體區(qū)域26,各導(dǎo)體區(qū)域26獨(dú)立地連接至輻射體。優(yōu)選地,導(dǎo)體區(qū)域從拾取臂25相距不同的距離。優(yōu)選地,導(dǎo)體區(qū)域圍繞旋轉(zhuǎn)軸而以弓狀延伸。
優(yōu)選地,移相器也借助機(jī)電致動(dòng)器15來被移位。
根據(jù)本發(fā)明的未示出的實(shí)施方式,單獨(dú)的機(jī)電致動(dòng)器15可分別用于對(duì)開關(guān)13和移相器14的移位。然而,優(yōu)選相同的機(jī)電致動(dòng)器15用于開關(guān)和移相器的移位。
圖2和圖3示出說明如何僅通過一個(gè)機(jī)電致動(dòng)器來使開關(guān)和移相器的移位生效的兩個(gè)實(shí)施方式。
在如圖2所示的實(shí)施方式中,分別與相同的相位陣列31關(guān)聯(lián)的開關(guān)13和移相器14通過共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17來被連接至驅(qū)動(dòng)器15。例如,可設(shè)置共同的推桿,該共同的推桿通過各自分開的栓件18來被連接至移相器14和開關(guān)13的偏心件19。
因此,可通過移動(dòng)(具體在推桿17中的)共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來對(duì)開關(guān)13進(jìn)行開關(guān)操作且對(duì)移相器14進(jìn)行調(diào)節(jié)。具體地,可在第一調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)開關(guān)進(jìn)行開關(guān)操作,且在第二調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)相位陣列31的相位偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在如圖2所示的實(shí)施方式中,在第一調(diào)節(jié)范圍以及第二調(diào)節(jié)范圍內(nèi)對(duì)移相器進(jìn)行調(diào)節(jié)。其中,位置p1為無效(inoperative)位置,開關(guān)13在無效位置處為斷開的狀態(tài)且端口為被去激活的狀態(tài)。如果此時(shí)開關(guān)通過共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17來從斷開位置處被移位至接通位置處,則移相器將同時(shí)被移位至位置p2。因此,該位置p2構(gòu)成移相器的可用范圍的起始位置,即分別形成最小傾斜值和最大傾斜值。
可通過進(jìn)一步操作共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來在位置p2和p3之間移位移相器,從而調(diào)節(jié)傾斜角或傾斜值。位置p3是移相器可用范圍的終止位置,因此代表終止傾斜值,即分別為最大傾斜值和最小傾斜值。
當(dāng)移相器在器可用范圍(即位置p2和位置p3之間)內(nèi)被移位時(shí),開關(guān)保持其第二開關(guān)(接通)位置。為此,共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和拾取臂20之間的連接包括用于該調(diào)節(jié)范圍的空轉(zhuǎn)范圍。
根據(jù)未具體示出的另外的實(shí)施方式,移相器可具有空轉(zhuǎn)輪。具體地,空轉(zhuǎn)輪可被配置成使得移相器14的拾取臂25在開關(guān)從第一開關(guān)(斷開)位置處被移位至第二開關(guān)(接通)位置處的過程中不被移動(dòng)。因此,從位置p1至位置p3的移相器的整個(gè)調(diào)節(jié)范圍可用于調(diào)節(jié)輻射體之間的相位偏移。
根據(jù)可能的實(shí)施方式,可通過切換裝置27來將共同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17連接至機(jī)電致動(dòng)器15。其中,切換裝置可包括驅(qū)動(dòng)軸以及多個(gè)輸出軸,其中,切換裝置通過驅(qū)動(dòng)軸來被連接至機(jī)電致動(dòng)器15,且多個(gè)輸出軸被適配成被選擇性地與驅(qū)動(dòng)軸建立有效的連接。切換裝置27的附加的輸出軸可用于對(duì)天線的附加的開關(guān)和/或移相器進(jìn)行移位,以便使得天線的開關(guān)和/或多個(gè)相位陣列的移相器可僅通過一個(gè)機(jī)電致動(dòng)器15來被移位。其中,切換裝置27也由天線控制單元所控制。具體地,切換裝置可被配置成從de102011009600b3中所知的方式。
圖3示出與圖2所示的實(shí)施方式不同的另外的實(shí)施方式,不同之處僅在于兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17’、17”一方面用于對(duì)開關(guān)進(jìn)行開關(guān)操作,另一方面用于對(duì)移相器進(jìn)行移位,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17’、17”被適配成交替地被連接至機(jī)電致動(dòng)器15。為此,兩個(gè)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)17’、17”分別被連接至如前所述的切換裝置27的兩個(gè)獨(dú)立的輸出元件。其中,例如通過栓件18來分別被耦合至開關(guān)和移相器的偏心件19的推桿和/或齒輪單元或杠桿裝置也可用作驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
因此,根據(jù)如圖2所示的實(shí)施方式,為控制開關(guān)和相位陣列的移相器而只需要切換裝置27的一個(gè)輸出元件,但驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要稍微更復(fù)雜。然而,根據(jù)如圖3所示的實(shí)施方式,為開關(guān)和相位陣列的移相器,需要切換裝置27的兩個(gè)獨(dú)立的輸出元件,而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則可具有更簡化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明,優(yōu)選地,分別與輻射體和相位陣列的正交極化關(guān)聯(lián)的兩個(gè)端口同時(shí)被切換。為此,用于兩個(gè)極化的開關(guān)具體可借助相同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來被機(jī)械地彼此耦合且被切換。同樣,用于兩個(gè)極化的移相器也可借助相同的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)來被彼此耦合且被控制。
根據(jù)可能的實(shí)施方式,用于相位陣列的兩個(gè)端口的兩個(gè)開關(guān)可被設(shè)置成疊加模式,兩個(gè)開關(guān)的旋轉(zhuǎn)軸被對(duì)齊且拾取件被機(jī)械地彼此耦合。同樣,移相器也可被設(shè)置成疊加模式,且它們的旋轉(zhuǎn)軸被對(duì)齊且優(yōu)選地被機(jī)械地彼此耦合。
根據(jù)本發(fā)明的天線可包括一個(gè)或多個(gè)相位陣列,一個(gè)或多個(gè)相位陣列未被適配成可去激活且在未設(shè)置有任何中間開關(guān)的情況下直接被連接至端口。這具體可以是天線的基礎(chǔ)版本,該基礎(chǔ)版本通常由任何運(yùn)營商所使用。然而,一個(gè)或多個(gè)附加的相位陣列可被去激活和/或激活。但是,根據(jù)可替代的實(shí)施方式,天線的所有端口也可被去激活和/或激活。
除了對(duì)端口的去激活和/或激活之外,根據(jù)本發(fā)明的天線控制單元5的配置功能還允許對(duì)與端口3關(guān)聯(lián)的通信接口6的去激活和/或激活。為此,通信接口具體以標(biāo)準(zhǔn)方式被安裝且處于激活狀態(tài)。然而,天線控制單元5忽略和/或阻斷未被激活的通信接口的通信信號(hào)。因此,天線控制單元5和未被激活的通信接口之間的通信具體不可行,且相應(yīng)地,具體不會(huì)有對(duì)移相器的調(diào)節(jié)以及其他數(shù)據(jù)服務(wù)。
然而,可通過配置功能來激活各自的通信接口,以便通過各自的通信接口來與天線控制單元5進(jìn)行通信。
其中,端口和通信接口被適配成通過配置功能來彼此獨(dú)立地被激活。具體地,與被激活的端口關(guān)聯(lián)的通信接口可保持被去激活,或應(yīng)當(dāng)獨(dú)立地被激活。
進(jìn)一步,天線控制單元可包括矩陣,該矩陣確定可通過哪些通信接口來接入哪些相位陣列31。具體地,可通過矩陣來確定可通過通信接口來接入多個(gè)相位陣列,即具體確定,可通過共同的通信接口來調(diào)節(jié)多個(gè)相位陣列的傾斜角,以及/或,可通過共同的通信接口來讀取用于多個(gè)相位陣列的各自的天線數(shù)據(jù)。可替代地或附加地,可通過矩陣來確定,可通過第一通信接口來排他性地接入天線的輻射體或相位陣列的第一子組,且可通過第二通信接口來排他性地接入輻射體或相位陣列的第二子組。因此,尤其在兩個(gè)基站4、4’分別由不同的服務(wù)提供商所運(yùn)營時(shí),如圖1所示,兩個(gè)基站4、4’也可同時(shí)使用該天線。具體地,例如在天線不具有附加的輻射體和/或相位陣列時(shí),各服務(wù)提供商將能夠通過矩陣來控制與它們的基站關(guān)聯(lián)的各自的輻射體或相位陣列。因此,一個(gè)基站將不會(huì)看到另一個(gè)基站。
其中,借助配置功能而通過矩陣的適當(dāng)配置來進(jìn)行用于決定可通過哪些通信接口來接入哪些輻射體和/或天線的調(diào)整。
由于可通過一個(gè)通信接口來控制多個(gè)相位陣列,運(yùn)營商可不需要用于每個(gè)被激活的端口的被激活的通信接口。因此,原則上,附加的被激活的端口的通信接口可保持被去激活。
然而,優(yōu)選地,通信接口具有探尋功能,該探尋功能允許測(cè)量通信信號(hào)和/或移動(dòng)通信傳輸信號(hào)的渡越時(shí)間。因此,具有用于所有端口的被激活的通信接口可能會(huì)有利。如果運(yùn)營商相應(yīng)地需要附加的通信接口,則可通過配置功能來分別激活附加的通信接口。
作為附加的功能元件,傳感器16或傳感器裝置16的多個(gè)傳感器中的一個(gè)也可根據(jù)本發(fā)明而被去激活和/或激活。如果運(yùn)營商相應(yīng)地需要附加的傳感器信息,則這些傳感器可通過配置功能來被激活。該傳感器可例如為傾斜傳感器和/或位置傳感器。可替代地或附加地,可設(shè)置有溫度傳感器和/或濕度傳感器。例如,可以僅激活位置傳感器。如果需要附加的數(shù)據(jù),則可激活所剩余的傳感器和/或數(shù)據(jù)組。因此,傳感器的附加的服務(wù)特征可通過配置功能來被激活且也可被去激活。
不管可通過配置功能來激活和/或去激活哪些功能元件,可通過對(duì)天線控制單元的軟件的軟件更新來執(zhí)行對(duì)功能單元的激活和/或去激活。例如,根據(jù)可能的實(shí)施方式,配置功能可通過配置文件來實(shí)施,該配置未見被存儲(chǔ)在天線控制單元5的存儲(chǔ)器中且從天線控制單元處讀取。因此,可通過對(duì)配置單元的改變或替換來使對(duì)配置的各自的改變生效。
優(yōu)選地,配置文件包括用于配置天線的所有信息,即具體未關(guān)于被激活和/或被去激活的端口、通信接口和/或傳感器的信息。進(jìn)一步,配置文件也可包括矩陣的配置,即通信接口與輻射體和/或相位陣列之間的關(guān)聯(lián)。
然而,除了配置文件的更新之外,對(duì)功能元件的激活和/或去激活還可通過其他方式來借助軟件而實(shí)施。關(guān)鍵的方面是可通過外部控制單元來接入配置功能。
優(yōu)選地,在天線控制單元上實(shí)施有認(rèn)證功能,該認(rèn)證功能保證只有被授權(quán)的運(yùn)營商才能接入配置功能。為此,具體地,可設(shè)置有應(yīng)當(dāng)被包含在配置文件中的軟件簽名,以便該文件可被加載至天線控制單元上和/或可被天線控制單元所考慮。
天線控制單元具體包括微處理器和存儲(chǔ)器,在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有軟件程序和/或配置文件。優(yōu)選地,軟件程序具有如下性質(zhì):軟件程序與配置文件一同配置天線且因此提供根據(jù)本發(fā)明的配置功能。
由于根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),天線的硬件只需要實(shí)質(zhì)上較少數(shù)量的裝置線路,從而通過減少款式的多樣化來降低制造成本。另外,當(dāng)需要附加的功能元件時(shí),運(yùn)營商可通過靈活的方式來盡快實(shí)現(xiàn)附加的功能元件,不需要交換天線。