用于天线的电倾角指示设备、和包括其的天线端盖、天线罩和基站天线的制作方法

本公开总体上涉及无线通信领域。更具体来说，本公开涉及用于天线的电倾角指示设备及包括其的天线端盖、天线罩和基站天线。

背景技术：

随着无线通讯技术的高速发展，支持无线连接的设备急剧增长，无线网络覆盖的场所也在飞速增加。基站天线作为无线通讯技术中重要的组件，其性能对无线通讯系统的性能有着很大影响。由于对基站天线的庞大需求量，基站天线的密集程度往往较高，这些天线之间的距离远远达不到相互之间隔离的条件。另外，受到设备外壳的限制，天线往往采用相同的固定方向，在天线的辐射方向都为相同的情况下，信号之间的相互干扰情况非常严重。为了规避这种干扰，在无线通讯领域主要采用角度隔离方法，即使得两个天线的辐射方向之间具有交叉的角度，从而通过信号的方向偏转来减少信号之间的相互干扰，以达到隔离的效果。为使得天线的辐射方向具有交叉的角度，可以机械地或电子地调节天线的倾角，其中，目前越来越广泛地采用的是以电子方式对天线倾角进行调节。

最近部署的新的基站天线可以通过从远程位置将控制信号发送到基站天线来调节该基站天线的倾角。具有这种能力的基站天线通常被称为遥控电调倾角(ret)天线。ret天线允许无线网络运营商发送控制信号(其以电子的方式改变由天线发送和接收的射频信号)给天线来远程调节天线的倾角。

对天线的倾角以电子方式进行调节主要基于以下原理。

基站天线通常包括线性阵列或二维阵列的辐射元件。如本领域技术人员所了解的那样，为了以电子方式改变天线的倾角，可以在阵列的辐射元件之间施加相位锥度。通过调节在辐射元件之间的可调节移相器的设定，可以施加这种相位锥度。一种广泛使用的移相器是机电“滑片”移相器，这种移相器包括主印刷电路板和可在主印刷电路板上方旋转的“滑片”印刷电路板。这种滑片移相器通常将在主印刷电路板处接收的输入射频信号分成多个子分量，并且随后将这些子分量中的至少一些耦合至滑片印刷电路板。射频信号的子分量可以沿着多个弧形迹线从滑片印刷电路板耦合回主印刷电路板，每个弧形具有不同的直径。每个弧形迹线的每端可以连接到一个辐射元件或者一个子组的多个辐射元件。通过在主印刷电路板上方物理(机械)地旋转滑片印刷电路板，可以改变射频信号的子分量耦合回主印刷电路板的位置，由此针对射频信号的每个子分量改变从移相器到相关辐射元件的相应传输路径的长度。这种路径长度的改变导致射频信号的相应子分量的相位的改变，并且因为弧形具有不同的半径，所以沿着不同路径的相位改变是不同的。因此，滑片移相器可以用于将相位锥度应用到施加至每个辐射元件(或者辐射元件的子组)的射频信号子分量中。在timofeev的美国专利us7,907,096中介绍了这种示例性移相器，其全文纳入本文作为参考。通常采用通过机械连杆连接到滑片印刷电路板的机电致动器(诸如支流电机)来移动滑片印刷电路板。这些致动器因为用于施加遥控电调倾角(简称电倾角)，所以通常称为ret致动器。

为了实时地获取天线波束的电倾角信息以根据需要及时对电倾角进行调节，在现有技术中已开发有指示电倾角信息的刻度尺式指示设备，这种指示设备通过获取与移相器的位置相关联的数值而指示换算成电倾角的数值。因此，需要为每个移相器配备一套包括刻度尺和辅助示数构件的指示套件。现有的基站通常包括两个、三个、或者更多个阵列的辐射元件，且如果线性阵列包括交叉极化的辐射元件，则要为每个极化提供一个单独的移相器(即每个阵列有两个移相器)，另外，通常为每个线性阵列提供分开的发送移相器和接收移相器，从而可以独立地调节发送辐射图案和接收辐射图案，而这使得移相器的数量再次加倍。因此，对于一个基站天线来说，用于给辐射元件阵列施加远程电调倾角的移相器的数量十分庞大，而刻度尺式的指示设备需要设置对应于移相器的数量的指示套件，这使得指示设备的部件数量繁多、体积庞大。此外，现有刻度尺式的指示设备还有结构复杂、精度低、可互换性差等缺点。

技术实现要素：

本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的天线电倾角的指示设备。

根据下面描述的各方面说明了本公开的主题技术。为方便起见，将主题技术的各方面的各种示例描述为标号的条款(1、2、3等)。这些条款是作为示例提供的，而非限制本公开的主题技术。

1.一种用于天线的电倾角指示设备，其中，所述天线电倾角指示设备包括：

控制装置，所述控制装置设置在天线上并且电连接到控制ret致动器的输出运动的配置系统，所述ret致动器被构造成对天线施加电倾角；和

显示屏，所述显示屏设置在天线上并且电连接到所述控制装置；

其中，所述控制装置被构造成将所述ret致动器所施加的电倾角的数值传输至所述显示屏，并且所述显示屏被构造成显示所述数值。

2.根据条款1所述的电倾角指示设备，其中，天线包括驱动所述ret致动器进行输出运动的电机，并且所述配置系统被构造成控制电机的转动。

3.根据条款1所述的电倾角指示设备，其中，所述控制装置和所述配置系统中的至少一个被构造成计算所述电倾角的数值。

4.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述ret致动器的数量为两个或更多个。

5.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述显示屏被构造成显示所有ret致动器或部分ret致动器的序号和与所述序号相对应的电倾角的数值。

6.根据条款5所述的电倾角指示设备，其中，所述显示屏被构造成显示所述所有ret致动器或部分ret致动器所处的频段。

7.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述显示屏被构造成显示天线所处的环境的湿度、温度以及天线的机械倾角的数值。

8.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述显示屏为lcd显示屏、led显示屏或qled显示屏。

9.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述显示屏设置在天线端盖上或天线罩上。

10.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述控制装置有线或无线地电连接至所述配置系统。

11.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，所述控制装置有线或无线地电连接至所述显示屏。

12.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，控制装置和显示屏集成在一起。

13.根据条款1-3中任一项所述的电倾角指示设备，其中，控制装置远离显示屏放置。

14.一种天线端盖，其中，所述天线端盖包括根据条款1-13中任一项所述的电倾角指示设备。

15.一种天线罩，其中，所述天线罩包括根据条款1-13中任一项所述的电倾角指示设备。

16.一种基站天线，其中，所述基站天线包括根据条款1-13中任一项所述的电倾角指示设备。

本公开的主题技术的其它特征和优点将在下面的描述中阐述，并且部分地将从所述描述显而易见，或者可以通过实践本公开的主题技术来学习。通过在书面说明书及其权利要求书以及附图中特别指出的结构，将实现和获得本公开的主题技术的优点。

应当理解，前述一般性描述和以下详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在提供对要求保护的本公开的主题技术的进一步说明。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：

图1是包括现有技术中的刻度尺式电倾角指示设备的基站天线的示意性端视图；

图2是包括现有技术中的刻度尺式电倾角指示设备的ret致动器的立体图；

图3是包括根据本公开的一个实施例的电倾角指示设备的ret致动系统的简化视图；

图4是包括根据本公开的一个实施例的电倾角指示设备的基站天线的端视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。说明书使用的用辞“在x和y之间”和“在大约x和y之间”应当解释为包括x和y。本说明书使用的用辞“在大约x和y之间”的意思是“在大约x和大约y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约x至y”的意思是“从大约x至大约y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“耦合”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

为方便描述，限定远离天线的端盖指向天线外部的侧为近侧，远离天线的端盖指向天线内部的侧为远侧。

图1是包括现有技术中的刻度尺式电倾角指示设备的基站天线的示意性端视图。如图所示，天线的端盖10’设有多个指示器孔11’，每个指示器孔11’均有一根指示刻度尺12’穿过。通过将指示刻度尺12’远离端盖10’向外拉出到所能达到的最远位置，可从指示刻度尺12’上与端盖10’外表面齐平的位置处读出指示电倾角度数的数值。读取结束后，松开指示刻度尺12’，该指示刻度尺12’在弹簧的作用下自动缩回至初始位置(即指示刻度尺的近端卡设在端盖面板上)。指示器孔11’和指示刻度尺12’的数量与该基站天线中的ret致动器(或移相器)的数量相对应。

图2是包括现有技术中的刻度尺式电倾角指示设备的ret致动器的立体图。如图所示，基站天线可以包括若干个这种ret致动器。ret致动器由电机20’驱动，并通过机械式传动机构将电机20’的输入传递到移相器。ret致动器的机械式传动机构包括与电机的输出轴(未示出)相联接的丝杠21’、与丝杠21’相联接的滑块22’、和与滑块22’相联接的拉杆(未示出)。

配置系统电连接至驱动丝杠21’的电机20’，并且具有控制电机20’转动的预设程序。预设程序根据从无线网络运营商接收的控制信号计算出期望电倾角，并且根据该期望电倾角计算出电机20’的转动角度。配置系统根据计算结果控制电机20’的转动，电机20’继而驱动丝杠21’转动，从而带动丝杠21’上的滑块22’运动。拉杆的一端与滑块相连接，另一端与移相器相连接。滑块22’的运动经由拉杆传递到移相器，移相器进而将期望电倾角施加到辐射元件阵列。

现有技术中的刻度尺式电倾角指示设备包括穿过滑块22’的刻度尺23’、位于滑块22’远侧且固连至刻度尺23’的第一止位块24’、位于滑块22’近侧且固连至刻度尺23’的第二止位块25’、端部抵靠在第二止位块25’与天线端盖10’的内壁之间的弹簧26’、以及位于天线端盖10’外侧的止动部27’。在电倾角指示设备处于未使用状态时，弹簧26’处于压缩状态，并且推动第二止位块25’移动至其最远侧位置以使得止动部27’抵靠天线端盖10’。弹簧26’的存在确保在天线竖直定向时刻度尺23’不会从天线端盖10’向外滑出。在使用该电倾角指示设备时，操作员抵抗弹簧26’的伸展力向外抽出刻度尺23’，直到第一止位块24’抵靠到滑块22’上为止，此时可以从刻度尺23’上与天线端盖10’外表面齐平的读数处得到此时的电倾角数值。事实上，当滑块22’被丝杠21’驱动至不同位置时，刻度尺23’能够向外抽出的最大长度由抽出之前第一止位块24’和滑块22’之间的距离限定，并且能够被换算成电倾角的度数并刻在刻度尺23’上。

现有技术的电倾角指示设备涉及的传动部件数量较多，从而导致最终所得到的电倾角角度大小的示数的误差较大。此外，在天线的端盖10’上需要开设与ret致动器数量相对应的孔数，从而导致天线端盖10’的可互换性较差。将孔数较多的端盖10’施加于ret致动器数量较少的天线，多余的孔会导致漏水或生物侵入，从而对天线造成损坏。

图3示出了包括根据本公开实施例的电倾角指示设备20的ret致动系统的简化视图。如图所示，电倾角指示设备20包括控制装置21和显示屏22。控制装置21和显示屏22可以由天线的供电装置进行统一供电，或由单独的电源进行供电。

控制装置21通过有线或者无线的方式电连接至配置系统23。如上所述，该配置系统23中存储有电机24所处的转动位置的数据。控制装置21从配置系统23读取电机24所处的转动位置的数据，并且通过电机24与ret致动器25中的丝杠、滑块和拉杆的机械传动关系计算出拉杆所驱动的移相器的转动角度，进而计算出与电机24所处的转动位置相对应的电倾角数值。在其他实施例中，由配置系统23、而非控制装置21来计算出电倾角数值，并且控制装置21能从配置系统23直接读出电倾角大小。控制装置21通过有线或者无线的方式电连接至显示屏22，以将计算出的电倾角数值传输至显示屏22并显示于该显示屏22上。

如上所述，天线可以包括多个ret致动器25，每个ret致动器25对不同频段的辐射元件阵列、或是对同一频段的不同位置处的辐射元件阵列进行电倾角调节。在根据本公开的电倾角指示设备20中，显示屏22能够显示所有ret致动器25所对应的电倾角。在其他实施例中，显示屏22也可以根据需要配置成显示部分ret致动器25所对应的电倾角。

图4是包括根据本公开实施例的电倾角指示设备20的基站天线的端视图。如图所示，显示屏22被安装到天线的端盖30的外表面上。本领域的技术人员应理解，在其他实施例中，显示屏22也可以被安装到天线的其他部位，例如天线罩的外表面上。显示屏22上的显示信息可以例如包括ret致动器的序号、该ret致动器所调节的辐射元件阵列所处的频段、以及该ret致动器所对应的移相器当前的电倾角度数。显示屏可以为lcd显示屏、led显示屏、qled显示屏，等等。控制装置21可以和显示屏22集成在一起，可以可以远离显示屏22放置。

在其他实施例中，还可以在根据本公开的电倾角指示设备20中的控制装置21中集成来自多个其他传感器(例如，温度传感器、湿度传感器、机械倾角传感器，等等)的信号，并将这些信号的数值传递到显示屏22并在该显示屏22上进行显示。

根据本公开实施例的电倾角指示设备20相较于现有技术方案具有更简单的构造和更高的精度。

根据本公开实施例的电倾角指示设备20将电倾角数值直接显示于显示屏22上，而不需要手动拉出刻度尺来读取电倾角数值，从而简化了用户操作，改善了用户体验。

根据本公开实施例的电倾角指示设备20将多个ret致动器25的移相器所对应的电倾角度数统一在一个显示屏22上进行显示，并且可以根据ret致动器25(或移相器)的个数、或根据需要被显示的ret致动器25(或移相器)所对应的电倾角度数的个数来适应性地设置显示屏22，而不改变显示屏22的外形。在现有技术中，需要根据ret致动器25的数量在设置电倾角指示设备的天线端盖或天线罩上开设相应数量的孔，从而具有不同个数的ret致动器的天线端盖或天线罩不能够互换。因此，根据本公开实施例的电倾角指示设备20使得天线端盖30或天线罩具有更高的可互换性，进而提高了天线端盖30或天线罩的可重复利用率，并且根据本公开实施例的电倾角指示设备20对于显示内容具有较高的灵活性。

虽然已经描述了本公开的示范实施例，但是本领域技术人员应当理解的是，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范实施例进行多种变化和改变。因此，所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由附加的权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。