专利名称：用于无线电装置/天线接口的系统与方法
背景技术：
无线电装置与天线是无线通信系统的核心组件。尽管在有些情况下天线可以与前端接收器和/或无线电装置远程放置，但更有效的配置是将无线电装置直接连接到天线。对于后一种情况，特定的天线接口设计成适合特定的无线电装置/天线配置。
因为工业用无线电装置通常是由不同的制造商制造的，所以组合两个单元需要设计修改。目前，对于每种无线电系统设计(即，无保护的、保护的或者用RF组合器保护的)，天线接口是基于制造商自己的需求不同地配置的。这些差异在需要组合不同单元的情况下会出现故障。问题在终端用户使用现有天线与新的无线电系统时特别显著。这种情况需要购买辅助的天线/无线电装置接口套件(即，特定的接口板与馈送-放大器(feed-boom)适配器)。
关于传统设备的另一问题是接口与所需应用的不兼容性。例如，安装系统使用用于将无线电装置固定到天线的锁接头(lock tab)。因为锁接头的本质和只提供有限的每个闩锁(latch)总压缩的能力，所以这些组件对于过重或需要异常接口安全的组合是无效的。另一方面，螺栓(bolt)可以提供更大的压缩负载但它们需要独立的安装，这使得利用接纳螺栓的合适紧固件(fixture)改进(retrofit)无线电装置和天线中的一个或两个成为必需。因为天线和无线电装置一般是由不同实体制造的，所以它们一般不包括用于接收螺栓的合适紧固件。
最后，传统的安装系统没有考虑用于正确啮合天线、馈送-放大器和无线电装置的必要电连接。因此，需要解决这些缺点的天线/无线电装置接口。
图1A是处于未组装状态的天线、轴(hub)和馈送-放大器的示意性说明；图1B是处于组装状态的图1A的示意性说明；图2A示意性地说明了处于未组装状态的天线和轴及无保护无线电装置；图2B示意性地说明了组装的图2A的设备；图3A示意性地说明了未组装的保护无线电装置与天线/轴组件；图3B示意性地说明了组装的保护无线电装置与天线；图4A示出了根据公开内容另一实施方式的未组装的RF组合器与天线；图4B示出了与天线组装的图4A的RF组合器和两个无保护无线电装置；图5A示出了根据公开内容一种实施方式的耦合到天线的可拆卸保护无线电装置；图5B示出了根据公开内容另一实施方式的耦合到天线的可拆卸无保护无线电装置；图5C示出了根据公开内容一种实施方式通过使用接口板套件耦合到天线的无保护无线电装置；及图5D示出了根据公开内容另一实施方式利用互连耦合到天线的保护无线电系统(一个RF组合器和两个无保护无线电装置)。
具体实施例方式
根据在此公开的原理，公开了可以独立于无线电装置类型或配置使用的无线电装置/天线接口。在一种实施方式中，不同类型的无线电装置和RF组合器可以可拆卸地耦合到天线，以形成期望的组合。另一实施方式涉及配有适于接纳不同无线电系统类型的无线电装置接口的天线主体。在另一实施方式中，公开了可以用于以最小重新配置和/或设计修改组合无线电装置与天线的无线电装置/天线接口。在另一实施方式中，公开了可以容纳与一个天线接口的多个无线电装置的无线电装置/天线接口。
图1A是处于未组装状态的天线、轴和馈送-放大器的示意性说明。参考图1，可以是抛物线天线的天线15示为在其上安装轴20。根据一种实施方式，轴20提供了天线15与无线电收发器之间的接口(术语无线电装置和收发器在此是可互换使用的)。安装轴20是用紧固部件(fastener)(未示出)连接到天线15。
天线15可以包括任何传统的抛物线、环形或所谓的轴环(hub-ring)天线，而不限于在此所说明的抛物线天线。轴环也可以连接到平板天线。
轴20在每一端都包括包含间隙(clearance)孔30以接纳螺丝(screw)31的柄25。柄或其它类型的开孔(aperture)在传输过程中使用或者抬起天线或/和通过在安装过程中连接安全链以防止无线电/RF组合器的偶然掉下。闩锁(latch)40可以可选地彼此等间隔地安装到轴20上。可选地，一个或多个闩锁40可以有策略地被安装，以便接纳特定的无线电系统配置。闩锁40可以具有锁接头或类似的配置，以便使得能够快速安装(即，快速释放接头)和拆卸无线电装置。附加轮毂(boss)21在轴20上提供，用于杆安装支架组件。每个轮毂可以在内部(或者可选地在外部)有螺纹，以便接收紧固螺丝。
在图1A的实施方式中，开孔23在轴20的中心提供，以便接纳馈送-放大器50。开孔23配有带螺纹孔24，用于接纳啮合馈送-放大器50的螺丝。在一种实施方式中，螺丝57通过间隙孔52，以便将馈送-放大器50啮合到轴20。护圈环(retainer ring)56可以可选地在极性改变机动(maneuver)过程中用于保持捕捉的馈送-放大器。如图1所示，开孔23可以设计成包括用于接纳馈送-放大器50的轮缘(rim)类型边缘19。轮缘可以特别地设计成通过接纳底沿(bottomedge)51安置馈送-放大器50的至少一部分。因此，如果不象图1中的示例实施方式，馈送-放大器50是矩形的，则开孔23可以修改成具有矩形轮缘。
在所公开内容的另一实施方式中，馈送-放大器50利用使馈送-放大器能够旋转以便满足期望的极性的紧固部件固定到公共的轴20上。
如本领域普通技术人员已知的，馈送-放大器50将由天线15接收到的信号传送到无线电装置。类似地，馈送-放大器50将由无线电装置生成的信号传送到天线15。馈送-放大器50的形状(尤其是把手(knob)55的形状)，是由所接收信号的类型(或波长)指示的。各种信号频率可能要求不同的把手大小和不同的馈送-放大器形状。因此，开孔23的形状可以适于容纳适当的馈送-放大器大小和配置。
尽管在图1A中没有示出，但轴20可适于包括允许天线/无线电装置组合安装到柱子或栏杆或墙上从而允许组合悬挂在地面之上并处于接收电磁信号的位置的延伸棒(extension bar)或其它类型的支架。
图1B是处于组装状态的图1A的示意性说明。在图1B的实施方式中，馈送-放大器50耦合到轴20，并最终耦合到天线15。尽管图1A和1B的示意性说明示出了馈送-放大器利用平头螺丝57来啮合天线器，但所公开内容的原理不应当限制于此，本实施方式的置换和与其的偏离应当看作处于所公开内容的范围之内。
图2A示意性地说明了处于未组装状态的天线和轴以及无保护无线电装置。参考图2A，天线15具有通过轴20啮合的馈送-放大器50。无线电装置200示为具有闩锁保持器210、片(fin)204和馈送-放大器插座(receptacle)220。片204可以可选地提供以增强散热，但不是实践所公开内容的原理所需的。无线电装置200的闩锁保持器210与轴20的闩锁40联合工作，并使无线电装置200耦合到天线15。
插座220被特别地提供，以便接纳馈送-放大器50，由此使信号在天线15与无线电装置200之间传送。在此所公开的发明构思使无线电装置200组装到天线15，而不需要对天线15或无线电装置200的实质性设计修改。此外，这些构思提供了无线电装置与天线的快速、容易的组装/拆卸。
图2B示意性地说明了组装的图2A的设备。在图2B的实施方式中，通过在天线馈送-放大器50上滑动无线电装置插座220并将闩锁400啮合到无线电装置保持器210，无线电装置200耦合到天线15。尽管没有在图2B中示出，但插座220现在与馈送-放大器(未在图2B中示出)完全啮合，使得由天线15接收/发送的信号容易地传送到无线电装置200。
图2A和2B中示出的示例无线电装置可以看作是无保护无线电装置。无保护无线电装置与保护无线电装置的区别在于后者一般包括备用无线电系统和用于当在活动无线电装置检测到故障时在活动无线电装置和备用无线电装置之间切换的自动开关。因此，保护无线电装置会比无保护无线电装置更重且体积更大。
图3A示意性地说明了未组装的保护无线电装置以及天线/轴组件。图3A的未组装状态示出了由紧固部件(未示出)连接到天线15的轴20。如参考图1A和2A所公开的，馈送-放大器50位于轴20中。保护无线电装置300示为具有对应于轴20的闩锁40的闩锁保持器320。因为保护无线电装置300比可比较的无保护无线电装置(例如，图2B中的无线电装置200)显著地重，因此轴20可以配有用于接纳紧固部件30的间隙孔31。这些螺栓拧到外壳321中，以便坚固地将保护无线电装置300安装到天线15。插座310位于保护无线电装置300中并在天线馈送-放大器50上滑动，以便将从天线15接收到的信号传送到无线电装置或者将来自无线电装置300的信号传送到天线15，进行广播。
图3B示意性地说明了组装的保护无线电装置与天线。如图所示，具有插座310的保护无线电装置300通过馈送-放大器50啮合到天线15并利用闩锁40和保持器320的组合连接。拧到无线电装置轮毂321上的附加紧固部件30(例如，螺丝)使无线电装置300更安全地更安全地耦合到天线15。这种实施方式特别适合于重的无线电装置和/或天线组合。轴可以由铝或其它兼容材料制成。
图4A示出了根据公开内容另一实施方式的未组装的RF组合器及天线。图4A的未组装状态示出了由紧固部件(未示出)连接到天线15的轴20。如参考图1A和2A所公开的，馈送-放大器50位于轴20中。RF组合器400示为具有天线接口板440，天线接口板440具有用于接纳馈送-放大器50的的插座、用于啮合闩锁40的闩锁保持器420和栓系(captive)螺丝460。而且，RF组合器主体具有用于啮合无保护无线电装置的闩锁430和馈送-放大器450。插座410设计成啮合馈送-放大器50并将来自馈送-放大器50的信号同时与多个无线电装置关联。因此，一旦组装，每个无线电装置就可以通过辅助的馈送-放大器450与天线15通信(第二辅助馈送-放大器450位于第一辅助馈送-放大器的对侧，并且未在图4A中示出)。尽管只示出了两个无线电装置，但图4A的实施方式可以扩展到将多于两个无线电装置固定到天线。通过使用拧到在轴20上提供的带螺纹孔26的紧固部件460，RF组合器400坚固地耦合到天线15。这种实施方式特别适合于重的RF组合器/无线电装置和/或天线组合。
图4B示出了与天线15组装的图4A的RF组合器和两个无保护无线电装置。如图所示，无保护无线电装置425和426由闩锁430固定到RF组合器400。应当指出，各种固定方式都可以用于根据所公开内容的原理将无保护无线电装置425和426固定到RF组合器400。在图4B中，轴20通过闩锁40和未示出的紧固件耦合到RF组合器400；无保护无线电装置425和426都与辅助的RF组合器馈送-放大器啮合并与闩锁430连接。
图5A示出了根据公开内容一种实施方式的耦合到天线的传统可拆卸保护无线电装置。特别地，图5A示出了连接到天线506(F03型天线)的Microstar M无线电装置505(由Harris公司制造)。整个组件通过安装支架507安装到柱子508上。安装支架507可以与轴集成或者可以提供成可拆卸地啮合轴。
图5B示出了根据公开内容另一实施方式的耦合到天线的传统可拆卸无保护无线电装置。在图5B中，Microstar M/H无线电装置509(由Harris公司制造)由轴组件(未示出)耦合到F04型天线510。轴组件配有使组件设置到柱子508的安装支架511。
图5C示出了根据公开内容一种实施方式耦合天线511与无线电装置的传统接口板套件。特别地，图5C示出了利用适配器接口板套件(511)的Microstar M/H无线电装置(509)和F03型天线。接口板套件511是集成的轴与延伸。尽管没有示出，但轴可以具有与所公开内容原理一致的结构并具有适于安装的延伸部分。
图5D示出了根据公开内容另一实施方式利用互连耦合到天线的传统保护无线电系统(一个RF组合器和两个无保护无线电装置)。特别地，图5D示出了耦合到抛物线天线(类型F05或F06)513并安装到柱子508的无保护Microstar M/H无线电装置与RF组合器组件515。
因此，图5A-5D显示现有技术配置需要不同的无线电装置安装到不同的特定天线上。在此所公开的原理使得可以用公用天线(见例如图1)代替各种天线(F03、F04、F05、F06)并消除前面的适配器接口板套件。天线可以具有公用轴来提供所有允许与各种无线电配置连接的所必需的特征；即，无保护无线电装置、保护无线电装置和RF组合器。
权利要求
1.一种用于将天线耦合到无线电装置的安装设备，包括轴，用于限定接纳馈送-放大器的开孔；紧固部件，用于将轴固定到天线；及多个闩锁，用于可拆卸地啮合无线电装置；多个间隙/带螺纹孔，用于坚固地固定耦合；其中馈送-放大器使信号在无线电装置与天线之间传送，而且其中无线电装置可以从轴解除啮合，而不与天线解除啮合。
2.如权利要求1所述的安装设备，其中轴可以从天线解除啮合，而不影响无线电装置。
3.如权利要求1所述的安装设备，其中轴还包括用于可拆卸地啮合馈送-放大器的轮缘。
4.如权利要求1所述的安装设备，其中轴还包括用于接纳馈送-放大器的护圈环。
5.如权利要求1所述的安装设备，还包括用于将轴耦合到无线电装置的多个紧固部件。
6.如权利要求1所述的安装设备，还包括用于将轴固定到无线电装置的多个间隙或带螺纹孔。
7.如权利要求1所述的安装设备，还包括用于在组装无线电装置后操纵安装设备的多个开孔。
8.一种用于固定地将天线组装到无线电装置的方法，包括提供具有多个紧固部件、多个闩锁和开孔的轴；将所述多个紧固件啮合到天线，以便将轴固定到天线；在开孔中容纳馈送-放大器，以便使信号在天线与无线电装置之间传送；及啮合轴的多个闩锁与无线电装置，以便将轴固定到无线电装置并形成无线电装置/天线组件。
9.如权利要求8所述的方法，其中在开孔中容纳馈送-放大器的步骤还包括利用至少一个紧固部件将馈送-放大器固定到限定该开孔的轮缘。
10.如权利要求8所述的方法，还包括提供至少一个间隙或带螺纹孔。
11.如权利要求1所述的安装设备，还包括用于将安装设备固定到柱子的部件。
12.如权利要求1所述的安装设备，其中闩锁是锁接头。
13.如权利要求1所述的安装设备，其中安装设备适于将天线耦合到多个无线电装置。
14.如权利要求1所述的安装设备，还包括一个或多个用作把手的开孔。
15.如权利要求1所述的安装设备，还包括一个或多个用于接纳安全链的开孔。
16.一种用于将天线组装到无线电装置的系统，包括轴，用于将天线可拆卸地耦合到无线电装置，轴具有多个用于将无线电装置啮合到轴的闩锁和多个用于将轴啮合到天线的紧固部件；馈送-放大器，配置成由轴中的开孔接纳，该馈送-放大器啮合无线电装置与天线，以便在其间传送无线电装置信号；其中轴配置成独立于馈送-放大器或天线地可互换地接纳替换无线电装置。
17.如权利要求16所述的系统，其中轴还配置成独立于馈送-放大器或无线电地装置可互换地接收替换天线。
18.一种用于将多个无线电装置组装到天线的装置，包括轴，适于可拆卸地啮合到天线，该轴具有用于接纳用于在天线和所述多个无线电装置之间传送信号的第一馈送-放大器的开孔；及RF组合器，配置成可拆卸地啮合到轴，该RF组合器具有用于接纳第一馈送-放大器的插座，该RF组合器具有多个辅助馈送-放大器，每个辅助馈送-放大器都将从第一馈送-放大器接收到的信号中继到所述多个无线电装置中的一个；其中所述多个无线电装置中的每个都可以从RF组合器除去，而不会将RF组合器从轴解除啮合。
19.如权利要求18所述的装置，还包括用于将具有天线、轴、RF组合器和多个无线电装置的组件固定到柱子或墙上的部件。
20.如权利要求18所述的装置，其中轴还包括至少一个锁接头。
21.如权利要求20所述的装置，其中锁接头是闩锁。
22.如权利要求18所述的装置，其中RF组合器适于接纳至少两个无线电装置。
23.如权利要求18所述的装置，其中RF组合器适于接纳至少三个无线电装置。
24.如权利要求18所述的装置，其中RF组合器适于利用栓系螺丝坚固地固定。
25.如权利要求18所述的装置，其中所述多个无线电装置中的每个都独立于其它无线电装置地啮合到RF组合器。
26.如权利要求18所述的装置，其中所述多个无线电装置中的每个都独立于天线地啮合到RF组合器。
27.一种用于将天线耦合到无线电装置以便形成无线电装置/天线组合并将该组合安装到柱子的设备，该设备包括轴，限定接纳馈送-放大器的开孔；紧固部件，用于将轴固定到天线；多个闩锁，用于可恢复地啮合到无线电装置；及延伸，用于将安装设备连接到柱子；其中馈送-放大器使信号在无线电装置与天线之间传送，而且其中无线电装置可以从轴解除啮合，而不与天线解除啮合。
28.如权利要求27所述的设备，其中天线可以从轴解除啮合，而不影响无线电装置。
29.如权利要求27所述的设备，其中开孔还包括用于可拆卸地啮合馈送-放大器的部件。
30.如权利要求27所述的设备，其中开孔还包括用于密封地将无线电装置耦合到安装设备的护圈环。
31.如权利要求27所述的设备，还包括多个用于将无线电装置耦合到轴的紧固部件。
32.如权利要求27所述的设备，还包括用于将安装设备固定到柱子的部件。
33.如权利要求27所述的设备，其中闩锁是锁接头。
34.如权利要求27所述的设备，其中安装设备适于将天线耦合到多个无线电装置。
35.如权利要求27所述的设备，其中开孔还包括用于在极性改变机动过程中保持所捕捉的馈送-放大器的护圈环。
全文摘要
公开了一种用于将天线机械和电耦合到一个或多个无线电接收器的装置。该装置包括可以由一个或多个紧固部件连接到天线的轴。轴还配有可以接纳无线电装置的闩锁。最后，轴包括用于接纳馈送－放大器的开孔。馈送－放大器将由天线接收到的信号传送到无线电装置。
文档编号H01Q19/12GK101080844SQ200580021639
公开日2007年11月28日 申请日期2005年6月20日 优先权日2004年6月30日
发明者考斯特尔·诺卡拉尔 申请人:哈里公司