技术领域本发明涉及通信技术领域，特别涉及用于安装在路灯杆上的基站及基站内的天线调节系统。
背景技术：
随着智能终端的普及和移动宽带业务的丰富，未来移动网络的流量不断快速递增，为了解决该问题，运营商需要通过获取更多频谱资源、提升频谱效率、增加小区密度等几个途径来提升网络容量。体积小、功率低、部署灵活的基站是未来提升小区密度的主流选择，而一些小型的基站主要安装在建筑物的外墙、街边路灯杆上，这样才能更好地满足热点区域用户的移动宽带数据业务需求。同时考虑基站的主要部署场景为街边路灯杆上，在街边上的路灯杆会受到重型车辆路过引起的振动、冲击以及风载荷波动等载荷，而这些载荷必然会引起灯杆的摆动，针对摆动角度的大小目前由于现有灯杆材料、工艺及安装不同，业界目前无统一标准和要求，比如英国路灯杆允许最大偏转位移5％，国内常见厂商为2.5-5％(主要基于材料屈服强度和灯杆非线性考虑)，通过对现有灯杆的测量，其最大摆角远大于微波半功率角，这样就会造成基站中天线调节系统回传信号的中断，严重影响信号传输质量，因此，车辆与风载引起的灯杆摆动会严重影响基站搭载微波回传的部署，迫切需要一种天线发射方向可以随灯杆摆动而调节的天线调节系统，以保证信号稳定。
技术实现要素：
本发明提供一种在天线的位置随天线外壳产生偏移或摆动的情况下对天线的位置进行调节的天线调节系统及基站，该天线调节系统及基站有利于保证天线信号发送的稳定性。为了实现上述目的，本发明实施方式提供如下技术方案：一方面，本发明实施方式提供一种天线调节系统，包括外壳、辅助板、固定至所述辅助板的天线、固定至所述辅助板的惯性反馈单元、控制器、执行机构及弹性元件，所述辅助板转动连接至所述外壳，且在二者之转动连接处形成旋转中心，所述执行机构和所述弹性元件均连接于所述外壳和所述辅助板之间，所述惯性反馈单元用于在所述天线随所述外壳发生摆动的情况下侦测所述天线的偏转角度并发送角度信号至所述控制器，所述控制器用于接收并处理所述角度信号，所述执行机构和所述弹性元件用于控制所述辅助板向所述外壳摆动的反方向回转，以使固定在所述辅助板上的所述天线抵消随所述外壳的摆动产生的偏转，所述执行机构是由所述控制器根据所述角度信号驱动的。本发明之天线调节系统应用在小型基站中，基站固定在路灯的灯杆上，当灯杆摆动的，基站整体就会发生摆动，本发明通过辅助板转动连接至外壳，外壳摆动时，天线随之一同摆动，惯性反馈单元侦测到天线的摆动角度，控制器根据惯性反馈单元传送的角度信号驱动所述执行机构，进一步带动天线回转，以抵消天线的摆动，使得天线保持在初始位置，这样，本发明之天线调节系统能够防止天线抖动所带来的信号中断，能够保证天线收发信号的稳定及信号传输质量。为了保证天线摆动具有平稳性，通过将弹性元件弹性连接在外壳和辅助板之间，用于平衡所述执行机构的驱动力，以使得天线受力平衡，并达到平稳的运动。一种实施方式中，控制器固定在外壳上，当然控制器也可以固定在辅助板上，但控制器固定在外壳上可以减轻辅助板所承受的重力。结合第一方面，在本发明第一方面之第一种可能的实施方式中，所述辅助板与所述外壳之间通过轴承转动连接，所述弹性元件的弹力大于所述轴承的阻尼力。本实施方式通过将弹性元件的弹力大于轴承阻尼力的设计方式，有利于天线调节系统成本的降低，当弹性元件的弹力大于轴承阻尼力的情况下，轴承阻尼力对天线位置的调节的阻碍影响就会减小，相较现有技术中通过提高加工精度同时采用轴承预紧的方式降低轴承的阻尼力，本实施方式具有成本低、易于实现的优势。结合第一方面之第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，所述辅助板相对所述外壳旋转的惯性力小于所述弹性元件的弹力。惯性力小于弹性元件的弹力，有利于减小执行机构的输出功率，因为，执行机构的驱动力与弹性元件的弹力成正比，惯性力较小的情况下，只需要较小的执行机构的输出功率就可以调节天线的位置，因此，本实施方式具有节能的优势。结合第一方面之第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，所述辅助板连同固定在所述辅助板上的元件共同构成旋转组件，所述旋转组件的重心的位置与所述旋转中心的位置重合，或者所述旋转组件的重心的位置与所述旋转中心的位置之间的距离小于所述旋转组件的重心的位置与所述辅助板边缘之间的最短距离。重心位置与旋转中心重合是最佳的实施方式，将重心位置靠近旋转中心设置，可以进一步减小执行机构的驱动的输出功率，而且，也提高了空间的利用率，有利于天线调节系统小型化的设计。进一步而言，旋转中心位于辅助板的中心位置处。例如若辅助板为圆形板，旋转中心在辅助板的圆心处。当然，辅助板可以为其它的形状，例如正方形，正多边形等。优选设计为：辅助板呈中心对称的结构。进一步而言，天线固定在辅助板的一侧，惯性反馈单元固定在辅助板的另一侧，弹性元件和执行机构连接在辅助板的另一侧与外壳之间。结合第一方面，在第四种可能的实施方式中，所述弹性元件和所述执行机构分布在所述旋转中心的两侧。优选的设计方案为所述弹性元件和所述执行机构对称分布在所述旋转中心的两侧，对称分布的设计，可以直接将弹性元件的弹力等同执行机构的驱动力。所述弹性元件的一端固定至所述外壳，所述弹性元件的另一端固定至所述辅助板，在所述执行机构带动所述辅助板转动的过程中，所述弹性元件用于向所述辅助板提供与所述执行机构的驱动力方向相同的弹性力。另一种实施方式中，所述弹性元件和所述执行机构分布在所述旋转中心的同侧，所述弹性元件的一端固定至所述外壳，所述弹性元件的另一端固定至所述辅助板，在所述执行机构带动所述辅助板转动的情况下，所述弹性元件用于通过形变以提供与所述执行机构的驱动力方向相反的弹性力给所述辅助板。结合第一方面，在第五种可能的实施方式中，所述执行机构为音圈马达，所述执行机构包括底座和动子，所述底座铰接至所述外壳，所述动子较接至所述辅助板，所述动子用于在所述外壳发生偏转的情况下，施力于所述辅助板以使所述辅助板绕所述旋转中心向所述外壳偏转的反方向转动。所述音圈马达可以为圆柱型音圈马达、直线转换为旋转运动的机构、圆形(摆动)音圈马达中的任意一种。结合第一方面，在第六种可能的实施方式中，所述执行机构为力矩电机，所述执行机构包括安装架和电机轴，所述安装架固定至所述外壳，所述电机轴固定至所述辅助板，所述电机轴用于在所述外壳发生偏转的情况下，施力于所述辅助板以使所述辅助板绕所述旋转中心向所述外壳偏转的反方向转动。结合第一方面之上述任意一种实施方式，在第七种可能的实施方式中，所述控制器包括第一比较单元、第二比较单元和功率驱动单元，所述第一比较单元用于将所述惯性反馈单元所侦测到的所述天线的摆动角度与第一预设值进行比较，在所述摆动角度大于等于所述第一预设值的情况下，向所述功率驱动单元发送信号；所述功率驱动单元用于根据接收到的所述信号驱动所述执行机构，以使所述执行机构带动所述天线回转；所述第二比较单元用于将所述摆动角度与回转角度的差值与第二预设值进行比较，所述回转角度是所述惯性反馈单元侦测到的，当所述摆动角度与所述回转角度的差值小于第二预设值时，所述第二比较单元发送信号至所述功率驱动单元；所述功率驱动单元还用于根据所述第二比较单元发送的信号停止驱动所述执行机构。第一预设值和第二预设值可以根据天线的类型或天线的使用场景来设计，例如，一种实施方式中，第一预设值在0.1度-0.2度的范围内。结合第一方面之第七种实施方式，在第八种可能的实施方式中，所述第二预设值在0.2度-0.5度的范围内。其中，所述弹性元件为线性弹簧或扭簧。其中，所述惯性反馈单元包括陀螺仪和加速度计，通过所述陀螺仪采集天线摆动的角速度，通过所述加速度计采集所述天线摆动的角度，且陀螺仪所采集的角速度和加速度计采集的角度相互校正，可以保证天线位置的控制精度。第二方面，本发明还提供一种基站，包括第一方面任意一种实施方式所述的天线调节系统。本发明提供的基站和天线调节系统能够在天线的位置随天线外壳产生偏移或摆动的情况下对天线的位置进行调节，当天线偏离初始安装位置时，通过惯性反馈单元对天线状态的侦测，并通过控制器驱动执行机构，进一步调整天线，使天线相对外壳移动而回归初始安装角度，因此，外界环境迫使基站摆动的情况下，天线调节系统能够随动性(即随着基站外壳的摆动的过程，持续对天线的调整)地调整天线位置，以抵消所述天线的摆动。使得天线传送信号稳定，防止信号因天线摆动而中断。附图说明为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。图1为本发明一种实施方式提供的天线调节系统的立体示意图，其中盖体与外壳分离。图2为本发明一种实施方式提供的天线调节系统的平面分解示意图。图3为本发明一种实施方式提供的天线调节系统之辅助板上固定天线及弹性元件的立体示意图。图4为本发明一种实施方式提供的天线调节系统的剖面示意图，其中不包括盖体。图5为本发明一种实施方式提供的基站安装在灯杆上初始位置示意图，其中基站呈分解状态。图6为图5所示的安装在灯杆上的基站，在灯杆摆动的情况下的状态示意图。图7为图6所示的安装在灯杆上的基站，经过天线调节系统调节后的状态示意图。具体实施方式下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明涉及基站及设于基站中的天线调节系统，基站可以为小型基站，主要安装在建筑物外墙、街边的路灯的灯杆上方，以更好地满足热点区域用户的移动宽带数据业务需求。受外界环境(例如风力、重型车辆引起的振动)影响，基站容易产生摆，本发明之天线调节系统用于调整天线的位置，当基站整体发生摆动的情况下，通过天线调节系统使得基站中的天线回转，保证天线的初始安装位置，以使得天线收发信号稳定、可靠。请参阅图1、图2和图4，基站100中包括天线调节系统，天线调节系统包括外壳10、辅助板20、天线30、固定至所述辅助板20的惯性反馈单元40、控制器(未图示)、执行机构50及弹性元件60。外壳10呈中空的且具开口的壳体结构，本实施方式中，盖体11遮罩外壳10的开口处，外壳10与盖体11共同配合形成封闭空间，辅助板20连同天线30、惯性反馈单元40、控制器、执行机构50及弹性元件60收容于所述封闭空间内，控制器未在图中表示，可以理解的是，一种实施方式中，控制器固定至所述外壳10，控制器可以设置在基站100中的电路板上，电路板可以固定于外壳10的内表面，控制器固定在外壳10上有利于减少辅助板20的承载的重量。当然其它实施方式中，控制器也可以固定在辅助板20上。所述辅助板20转动连接至所述外壳10，且在二者之转动连接处形成旋转中心。所述执行机构50和所述弹性元件60均连接于所述外壳10和所述辅助板20之间，执行机构50用于提供驱动力至所述辅助板20，以带动辅助板20摆动，弹性元件60提供与执行机构50的驱动力相平衡的弹力，在驱动力和弹力的共同作用下，辅助板20的转动保持平稳的状态，即，所述弹性元件60用于平衡所述执行机构50驱动力。一种实施方式中，所述执行机构50和所述弹性元件60分布在所述旋转中心的两侧，优选设计为：辅助板20呈中心对称的结构。执行机构50推动辅助板20的过程中，弹性元件60被压缩，执行机构50的驱动力和弹性元件60的弹力方向相同，大小相等，由于执行机构50的驱动力和弹性元件60的弹力分布在旋转中心的两侧，可以使得辅助板20在摆动的过程中得到平衡。另一种实施方式中，所述执行机构50和所述弹性元件60也可以分布在旋转中心的同侧，执行机构50推动辅助板20的过程中，弹性元件60被拉长，执行机构50的驱动力和弹性元件60的弹力方向相反，大小相等，可以使得辅助板20在摆动的过程中得到平衡。天线30固定于辅助板20上，所述惯性反馈单元40亦固定于辅助板20，天线30与辅助板20共同转动的过程中，惯性反馈单元40能够在所述天线30随所述外壳10发生摆动的情况下侦测所述天线30的摆动角度并发送角度信号至所述控制器，所述控制器接收并处理所述角度信号，且所述控制器根据所述角度信号驱动所述执行机构50，以使所述执行机构50带动所述天线30回转，以抵消所述天线30的摆动。也就是说，执行机构50和弹性元件60用于控制辅助板20向外壳10摆动的反方向回转，以使固定在辅助板20上的天线30抵消随外壳10的摆动产生的偏转，执行机构50是由所述控制器根据所述角度信号驱动的。惯性反馈单元40与控制器之间，及控制器与执行机构50之间均可以通过线缆实现电连接。本发明通过辅助板20转动连接至外壳10，外壳10摆动时，天线30随之一同摆动，惯性反馈单元40侦测到天线30的摆动角度，控制器根据惯性反馈单元40传送的角度信号驱动所述执行机构50，进一步带动天线30回转，以抵消天线30的摆动，使得天线30保持在初始位置，这样，本发明之天线调节系统能够防止天线30抖动所带来的信号中断，能够保证天线30收发信号的稳定及信号传输质量。所述辅助板20与所述外壳10之间通过轴承转动连接，所述弹性元件60的弹力大于所述轴承的阻尼力。在一种实现方式下,阻尼力的计算方法可以为：在辅助板20转动的过程中，惯性反馈单元40检测旋转组件转动过程中的加速度，通过加速度和重量来计算。弹性元件60的弹力可以通过弹性变形量和弹性系统来计算，弹性变形量也可以通过惯性反馈单元40检测到的位移来得到。本实施方式通过将弹性元件60的弹力大于轴承阻尼力的设计方式，有利于天线调节系统成本的降低，当弹性元件60的弹力大于轴承阻尼力的情况下，轴承阻尼力对天线30位置的调节的阻碍影响就会减小，相较现有技术中通过提高加工精度同时采用轴承预紧的方式降低轴承的阻尼力，本实施方式具有成本低、易于实现的优势。请参阅图3，辅助板20与外壳10之间通过连接件21连接，连接件21包括铰接端212、固定端214及连接于二者之间的连接臂216，轴承安装在辅助板20和铰接端212之间，以实现辅助板20与连接件21之间的转动连接，连接件21的固定端214固定于外壳10的内表面。所述辅助板20相对所述外壳10旋转的惯性力小于所述弹性元件60的弹力。惯性力小于弹性元件60的弹力，有利于减小执行机构50的输出功率，因为，执行机构50的驱动力与弹性元件60的弹力成正比，惯性力较小的情况下，只需要较小的执行机构50的输出功率就可以调节天线30的位置，因此，本实施方式具有节能的优势。例如：在一种实现方式下，弹性元件60的弹力可以通过弹性变形量和弹性系统来计算，弹性变形量也可以通过惯性反馈单元40检测到的位移来得到。旋转过程中的惯性力，可以通过惯性反馈单元40检测旋转组件转动过程中的加速度，结合旋转组件的重量来计算。所述辅助板20连同固定在所述辅助板20上的元件(指的是天线30、惯性反馈单元40、执行机构50连接至辅助板20上的部分元件及弹性元件60与辅助板20连接的部分元件)共同构成旋转组件，所述旋转组件的重心的位置与所述旋转中心的位置重合，或者所述旋转组件的重心的位置与所述旋转中心的位置之间的距离小于所述旋转组件的重心的位置与所述辅助板20边缘之间的最短距离。重心位置与旋转中心重合是最佳的实施方式，将重心位置靠近旋转中心或者与旋转中心重合的设置，使得旋转组件在转动的过程中，惯性力很小，可以进一步利于减小执行机构50的驱动的输出功率，而且，也提高了空间的利用率，有利于天线调节系统小型化的设计。进一步而言，旋转中心位于辅助板20的中心位置处。例如若辅助板20为圆形板，旋转中心在辅助板20的圆心处。当然，辅助板20可以为其它的形状，例如正方形，正多边形等。一种实施方式中，天线30固定在辅助板20的一侧，惯性反馈单元40固定在辅助板20的另一侧，弹性元件60和执行机构50连接在辅助板20的另一侧与外壳10之间。一种实施方式中，所述弹性元件60和所述执行机构50对称分布在所述旋转中心的两侧。对称分布的设计，可以直接将弹性元件60的弹力等同执行机构50的驱动力，在控制器控制执行机构50的过程中，容易计算执行机构50需要的电流或电压值，因为弹力与驱动力相等，弹力可以通过弹性元件60的变形量与弹性系统算出。所述弹性元件60的一端固定至所述外壳10，所述弹性元件60的另一端固定至所述辅助板20，在所述执行机构50带动所述辅助板20转动的过程中，所述弹性元件60用于向所述辅助板20提供与所述执行机构50的驱动力方向相同的弹性力。另一种实施方式中，所述弹性元件60和所述执行机构50分布在所述旋转中心的同侧，在所述执行机构50带动所述辅助板20转动的情况下，所述弹性元件60用于通过形变以提供与所述执行机构50的驱动力方向相反的弹性力给所述辅助板20。执行机构50可以选择多种实施方式，例如：一种实施方式中，所述执行机构50为音圈马达，所述执行机构50包括底座和动子，所述底座铰接至所述外壳10，所述动子较接至所述辅助板20，所述动子用于在所述外壳10发生偏转的情况下，施力于所述辅助板20以使所述辅助板20绕所述旋转中心向所述外壳10偏转的反方向转动。所述执行机构50工作的过程中，所述动子相对所述底座的直线转动转变为所述辅助板20相对所述外壳10的旋转运动。所述音圈马达可以为圆柱型音圈马达、直线转换为旋转运动的机构、圆形(摆动)音圈马达中的任意一种。另一种实施方式中，所述执行机构50为力矩电机，所述执行机构50包括安装架和电机轴，所述安装架固定至所述外壳10，所述电机轴固定至所述辅助板20，所述电机轴用于在所述外壳10发生偏转的情况下，施力于所述辅助板20以使所述辅助板20绕所述旋转中心向所述外壳10偏转的反方向转动。所述执行机构50工作的过程中，所述电机轴带动所述辅助板20相对所述外壳10转动。所述控制器包括第一比较单元、第二比较单元和功率驱动单元，所述第一比较单元用于将所述惯性反馈单元40所侦测到的所述天线30的摆动角度与第一预设值进行比较，在所述摆动角度大于等于所述第一预设值的情况下，所述第一比较单元发送信号至所述功率驱动单元，使得所述功率驱动单元驱动所述执行机构50，以使所述执行机构50带动所述天线30回转，所述惯性反馈单元40继续侦测所述天线30的回转角度，所述第二比较单元用于将所述摆动角度与所述回转角度的差值与第二预设值进行比较，当所述摆动角度与所述回转角度的差值小于第二预设值时，所述第二比较单元发送信号至所述功率驱动单元，所述功率驱动单元停止驱动所述执行机构50。第一预设值和第二预设值可以根据天线的类型或天线的使用场景来设计，例如，一种实施方式中，第一预设值在0.1度-0.2度的范围内。所述第二预设值在0.2度-0.5度的范围内。所述弹性元件60为线性弹簧或扭簧。所述惯性反馈单元40包括陀螺仪和加速度计，通过所述陀螺仪采集天线30摆动的角速度，通过所述加速度计采集所述天线30摆动的角度，且陀螺仪所采集的角速度和加速度计采集的角度相互校正，可以保证天线30位置的控制精度。请参阅图5至图7，本发明提供的基站100和天线调节系统能够在天线30的位置随外壳10产生偏移或摆动的情况下对天线30的位置进行调节。图5所示为基站100安装在灯杆上方的初始安装位置，在初始安装位置，基站100中的天线30的信号收发性能为最优状态，图5示意的初始安装状态下的天线30方向为竖直方向，其它实施方式中，根据天线30的性能调节天线初如安装角度，例如天线初始安装状态下，天线与竖直方向夹角30度设置。图6所示为灯杆摆动，使得基站100连同天线30发生了摆动，摆动角度为α，天线30偏离了初始安装位置。当天线30偏离初始安装位置时，通过惯性反馈单元40对天线30状态的侦测，并通过控制器驱动执行机构50，进一步调整天线30，使天线30相对外壳10移动而回归初始安装角度，天线回转角度为β，α-β小于0.2度-0.5度的范围。请参阅图7，图7所示为天线回位后的状态。因此，外界环境迫使基站100摆动的情况下，天线调节系统能够随动性(即随着基站100外壳10的摆动的过程，持续对天线30的调整)地调整天线30位置，以抵消所述天线30的摆动。使得天线30传送信号稳定，防止信号因天线30摆动而中断。本发明所述的天线30可以为平板天线或者抛物面天线或者圆形天线。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。