专利名称：具有监控功能的新型天线系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及无线通信装置，具体的说是一种利用RFID (射频识别)技术，具有 发送、接收无线信号功能以及可对移动通信网络中天馈线与末端天线进行监控的新型天线 系统。
背景技术：
随着我国移动通信事业的迅速发展，尤其是3G网络部署的不断扩大，无线网络优 化和网络覆盖日益显示出其重要性。天线作为无线覆盖的末级设备，在无线通信网络中具 有举足轻重的作用，也是无线通信覆盖系统中使用数量较多的无源部件。为保证通信质量， 对数量庞大的无线及馈线的工作状态进行监控是十分必要的。传统的天线只具备发送、接收无线信号的功能，无任何监控设备。如需检测网络中 馈线及末端天线的工作状态，需另外设置天馈线监控设备来对此进行监控，这必然会增加 天线系统的安装难度与复杂度。
发明内容针对以上现有技术的不足与缺陷，本实用新型的目的在于利用射频识别技术，将 天线设备和天馈线监控系统融合在一起，提供一种具有馈线及天线设备自身工作状态监控 功能，适用于室分系统中常用到的各种规格吸顶天线和壁挂天线的新型天线系统。本实用新型的目的是通过采用以下技术方案来实现的一种具有监控功能的新型天线系统，包括用于系统检测的RFID读卡器主机、多 频合路器以及设有监控单元的天线，该RFID读卡器主机通过RFID频段的多频合路器连接 主干馈线，设有监控单元的天线连接于馈线末端。作为本实用新型的优选技术方案，所述RFID读卡器主机包括RFID阅读器、主监控 板、开关电源、GPRS Modem、备用电池。作为本实用新型的优选技术方案，所述主监控板包括微控制单元、Modem接口、锂 电池充放电控制单元、IXD和键盘。作为本实用新型的优选技术方案，所述开关电源为AC220V输入，DC28V/3A及 12V/6A双路输出，备用电池为7. 4V/2200mah锂电池。作为本实用新型的优选技术方案，所述RFID频段为840 845MHz。作为本实用新型的优选技术方案，所述设有监控单元的天线内嵌馈线监测标签、 天线监测标签、覆盖强度监测标签，每一个标签分别设有唯一的ID号。作为本实用新型的优选技术方案，所述监控单元包括RFID无源射频标签TAG1、 TAG2及带有极化天线的RFID无源射频标签TAG3。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是相对现有天线，具有监控功能的天 线，利用射频识别原理，对馈线、天线以及覆盖信号进行了有效地监控。不需增加任何监控 部件即可对无线覆盖系统无源部分进行全面的检测，大大降低了工程难度，节省了设备成本及维护成本。以下结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型具有监控功能的新型天线系统的结构框架图。图2为本实用新型具有监控功能的新型天线系统中的RFID读卡器主机的结构框 架图。图3为本实用新型具有监控功能的新型天线系统中的天线的结构框架图。图4为本实用新型具有监控功能的新型天线系统中的天线的监控单元的结构框 架图。
具体实施方式
请参阅图1，为本实用新型具有监控功能的新型天线系统的结构框架图。该具有监 控功能的新型天线系统包括RFID读卡器主机、多频合路器和设有监控单元的天线三大部 分。RFID读卡器主机通过RFID频段多频合路器接入在主干馈线中。多频合路器把 RFID载波耦合到馈线中与移动通信载波一同传送到天线端，实现移动通信载波和RFID载 波的隔离，滤除进入基站或直放站的RFID载波，滤除进入RFID读卡器主机的移动通信载 波。设有监控单元的天线接在馈线末端，工作于840 845MHz频段，利用RFID的半双工通 信方式实现对直放站或基站到天线之间的馈线及天线进行监控，其收发信号经耦合在射频 电缆中传输。请参阅图2，为本实用新型具有监控功能的新型天线系统中的读卡器主机的结构 框架图。该RFID读卡器主机包括RFID阅读器、主监控板、开关电源、GPRS Modem、备用电 池。RFID阅读器用来采集、监控从机中标签的信息，并对其发送具体操作命令。该 RFID阅读器采用奥地利微电子公司(AMS)生产的UHF (特高频)RFID专用芯片AS3990来实 现EPC Gen2协议的收发通信，以增加通信距离，发射链路增加PA (功率放大器)及功率控 制部分，接收链路前端增加LNA (低噪声放大器)提高接收灵敏度，扩大接收动态范围。主监控板包括微控制单元(MCU)、Modem接口、锂电池充放电控制单元、IXD和键 盘。该主监控板的主要作用包括发送指令控制RFID阅读器的动作；接收RFID阅读器传来 的从机标签数据并做相应处理；配置GPRS Modem建立主机与远端管理系统的通信，实现天 馈线网络的参数上报、查询、告警等功能；备用电池的充放电控制；液晶显示和键盘控制。GPRS Modem利用GPRS实现远端监控管理系统与天馈线监控主机的通信。开关电 源为AC 220V输入，DC 28V/3A, 12V/6A双路输出。备用电池为7. 4V/2200mah锂电池。请参阅图3与图4，为本实用新型具有监控功能的新型天线系统中的天线的结构 框架图和天线的监控单元的结构框架图。该实用新型在传统天线的基础上增加了监控单元。该监控单元包括两部分。第 一部分包括RFID无源射频标签TAGl和TAG2，通过双定向耦合器1从天线输入馈线上耦合 射频信号用于激发两射频标签工作。第二部分是一个带有极化天线的RFID无源射频标签TAG3，通过小的极化天线接收天线发出的射频信号，从而激发起TAG3工作。无源射频标签 TAGl和TAG2处于天线入口处，同双定向耦合器1，滤波器1、2 —起实现对馈线和天线工作 状态的监控，滤波器1、2还用于滤除馈线内其他射频信号对RFID无源标签的影响。当馈线无断裂、通信良好时，馈线内部的RFID射频信号会通过耦合线将TAGl激 发，并将TAGl中的标签信息沿馈线送回至RFID读卡器主机中。天线工作正常时，由于反射 能量小，TAG2将不能获得RFID射频信号，RFID读卡器主机在不能获得TAG2信息时，认为天 线工作状态正常；反之，将根据TAGl和TAG2回复的信息计算出天线口的驻波比，依次判断 天线状态。标签TAG3是用于检测天线的覆盖信号是否正常，处于天线的信号覆盖范围内， 固定于天线外壳顶端内部。如天线发出覆盖信号强度正常，则可激发TAG3工作，从而RFID 读卡器主机可得到TAG3的信息。本实用新型利用内嵌无源标签被激发的灵敏度这一参数，通过RFID读卡器主机 的微控制单元对发射功率的精确调整，可以在微控制单元中计算得到馈线端的射频功率 值，从而计算出链路损耗，进而可以得到移动通信信号在该处的功率值。同样利用主机发射 功率的精确可调和驻波比标签的灵敏度，可以计算得到天线端口的驻波比值。同时，在一定 的发射功率下，通过检测TAG3的信息可判断出天线的覆盖信号强度是否正常。本实用新型的天线内嵌三个RFID无源标签馈线监测标签、天线监测标签、覆盖 强度监测标签，每一个标签分别设有唯一的ID号，以实现对馈线、天线工作状态以及天线 覆盖情况的监控。馈线监测标签、双定向耦合器1和滤波器1用于馈线的监控。馈线监测标签能正 常接收RFID读卡器主机发来的询问信号并作出正确的响应后，RFID读卡器主机收到该馈 线监测标签的ID，认为馈线正常，双定向耦合器1的值视RFID读卡器主机和馈线监测标签 的发射功率和灵敏度而定。天线监测标签、双定向耦合器1和滤波器2 —同实现对天线的监控。RFID读卡器 主机对该天线监测标签发射询问信号，当天线正常工作时，天线和馈线连接处的反射信号 较低，耦合到天线监测标签的射频信号不足以激发该天线监测标签工作，RFID读卡器主机 的RFID阅读器不能收到该天线监测标签的ID信息，从而认为天线正常工作。当天线异常 时，驻波会变差，耦合端的反射信号增大并激发天线监测标签工作，该天线监测标签做出响 应并把信号通过环行器耦合到原射频路径上，返回至RFID读卡器主机中，RFID读卡器主机 的RFID阅读器识别其ID，并通过控制部分作出天线异常的告警并上报。覆盖强度监测标签RFID读卡器主机发射的RFID信号同其他无线通信信号一起 发射出来，当标签TAG3能够正常接收并作出响应，认为天线覆盖情况正常。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围； 凡是依本实用新型所作的等效变化与修改，都被本实用新型权利要求书的范围所覆盖。
权利要求1.一种具有监控功能的新型天线系统，其特征在于，包括用于系统检测的RFID读卡 器主机、多频合路器以及设有监控单元的天线，该RFID读卡器主机通过RFID频段的多频合 路器连接主干馈线，设有监控单元的天线连接于馈线末端。
2.根据权利要求1所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述RFID读卡 器主机包括RFID阅读器、主监控板、开关电源、GPRS Modem、备用电池。
3.根据权利要求2所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述主监控板 包括微控制单元、Modem接口、锂电池充放电控制单元、IXD和键盘。
4.根据权利要求2所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述开关电源 为AC220V输入，DC28V/3A及12V/6A双路输出，备用电池为7. 4V/2200mah锂电池。
5.根据权利要求1所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述RFID频段 为 840 845MHz。
6.根据权利要求1所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述设有监控 单元的天线内嵌馈线监测标签、天线监测标签、覆盖强度监测标签，每一个标签分别设有唯 一的ID号。
7.根据权利要求1或6所述的具有监控功能的新型天线系统，其特征在于所述监控 单元包括RFID无源射频标签TAG1、TAG2及带有极化天线的RFID无源射频标签TAG3。
专利摘要本实用新型提供一种具有监控功能的新型天线系统，包括用于系统检测的RFID读卡器主机、多频合路器以及设有监控单元的天线，该RFID读卡器主机通过RFID频段的多频合路器连接主干馈线，设有监控单元的天线连接于馈线末端。本实用新型利用射频识别原理，对馈线、天线以及覆盖信号进行了有效地监控。不需增加任何监控部件即可对无线覆盖系统无源部分进行全面的检测，大大降低了工程难度，节省了设备成本及维护成本。
文档编号H01Q1/22GK201892954SQ20102065168
公开日2011年7月6日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者吕静静, 方道奎 申请人:珠海银邮光电技术发展股份有限公司