专利名称：一种高速铁路沿线通讯基站的天线装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电学领域，尤其涉及通讯技术，特别涉及高速铁路沿线通讯基站的天线，具体的是一种高速铁路沿线通讯基站的天线装置。
背景技术：
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高速铁路延伸形成狭长地形场景，经过的地形复杂，无线基站设置为链状结构，覆盖区域线性分布。列车在高速行驶中频繁跨越小区，切换次数多。高速铁路时速在200至250公里，可提升到350至400公里。用户的高速移动将带来明显的多普勒效应，频繁的切换，Rake接收机接收能力减弱和信道均衡能力减弱。高速铁路用户都集中在一列火车上，随着用户的高速移动，将给经过的基站小区带来突发的话务量，同时在跨区域的时候，火车在两个位置区的重叠处，小区更新的时间缩短，在很短的时间内要完成列车上所有手机的位置更新请求，发生碰撞的几率大大增加，容易造成位置更新失败。会带来突发的大量位置更新，对系统有一定的冲击。位置更新信令开销大，失败率高。高速列车车厢采用全封闭式车体结构，车体密封性好，部分车型(如庞巴迪列车)采用金属镀膜玻璃，车体损耗较普通列车大。因此，现有技术中的通讯基站的天线及其设置方式难以覆盖高速铁路沿线，容易产生通讯盲区或者通讯中断。发明内容:
本发明的目的在于提供一种高速铁路沿线通讯基站的天线装置，所述的这种高速铁路沿线通讯基站的天线装置要解决现有技术中通讯基站的天线及其设置方式难以覆盖高速铁路沿线、容易产生通讯盲区或者通讯中断的技术问题。本发明的这种高速铁路沿线通讯基站的天线装置，包括复数个天线，其中，所述的天线沿高速铁路延伸方向间隔排列，天线包括32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，任意一个所述的32度窄波束天线、65度波束天线、天馈系统或泄漏电缆均与通讯基站连接，所述的通讯基站均连接在移动通讯网络中，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上连接有两个所述的32度窄波束天线，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过32度窄波束天线的副瓣进行主力覆盖，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上连接有两个所述的65度波束天线，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过65度波束天线的主瓣进行主力覆盖，所述的天馈分布系统和泄漏电缆设置在高速铁路经过的隧道内，天馈分布系统所在的隧道截面面积大于泄漏电缆所在的隧道截面面积，在长度小于1200米的隧道中，泄漏电缆采用无源方式设置，在长度大于1200米的隧道中，泄漏电缆采用有源方式设置。进一步的，所述的泄漏电缆包括同轴电缆，所述的同轴电缆的屏蔽层上沿延伸方向间隔设置有复数个窗口。进一步的，所述的隧道的出入处设置有板状天线，隧道外设置有宏基站，宏基站的信号通过板状天线向隧道内覆盖。本发明和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本发明根据高速铁路延伸经过的地形，设置32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，可完整覆盖高速铁路沿线，消除通讯盲区，防止通讯中断。
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图1是本发明的高速铁路沿线通讯基站的天线装置的示意图。图2是本发明的高速铁路沿线通讯基站的天线装置中的宏基站与隧道内基站的覆盖切换示意图。
具体实施方式
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实施例1:
如图1所示，本发明的高速铁路沿线通讯基站的天线装置，高速铁路沿线通讯基站的天线装置，包括复数个天线，其中，所述的天线沿高速铁路延伸方向间隔排列，天线包括32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，任意一个所述的32度窄波束天线、65度波束天线、天馈系统或泄漏电缆均与通讯基站连接，所述的通讯基站均连接在移动通讯网络中，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上连接有两个所述的32度窄波束天线，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过32度窄波束天线的副瓣进行主力覆盖，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上连接有两个所述的65度波束天线，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过65度波束天线的主瓣进行主力覆盖，所述的天馈分布系统和泄漏电缆设置在高速铁路经过的隧道内，天馈分布系统所在的隧道截面面积大于泄漏电缆所在的隧道截面面积，在长度小于1200米的隧道中，泄漏电缆采用无源方式设置，在长度大于1200米的隧道中，泄漏电缆采用有源方式设置。进一步的，所述的泄漏电缆包括同轴电缆，所述的同轴电缆的屏蔽层上沿延伸方向间隔设置有复数个窗口。如图2所示，所述的隧道的出入处设置有板状天线2，隧道外设置有宏基站1，宏基站I的信号通过板状天线2向隧道内覆盖。本发明的原理是:铁路属于狭长地形场景覆盖，并且高铁覆盖小区基站根据实际地理条件与铁路沿线可能有一定距离，因此本发明中根据实际情况需要选择不同的天线。如果高铁覆盖基站与铁路沿线的垂直距离小于100米，为避免越区覆盖，优先采用32度窄波束天线，并且每个小区使用两副天线对铁路沿线实施覆盖，为保证一定的覆盖距离，在基站中心两侧总长度(240米)的范围内将主要通过天线的副瓣进行主力覆盖
如果高铁覆盖小区基站与铁路沿线的垂直距离较大但不超过300米，可采用65度波束天线。覆盖方式同上，但是整个覆盖范围内基本上依靠天线主瓣对铁路沿线进行主力覆盖。高铁隧道开口较小，使得无线信号入射困难；再加上隧道内属于密闭的狭长空间，掩体往往都比较厚，造成入射的无线信号阴影衰落明显，因此大多数的隧道内都是盲区。同时隧道内的可利用空间有限，设备安装，市电引入都有困难。本发明采用天馈分布方式和泄漏电缆方式在隧道内设置天线，每种方式又可细分为有源方式和无源方式，结合所需覆盖隧道的特点，组合进行使用。天馈分布方式安装较为方便。相比于泄漏电缆，同轴电缆的馈管衰减较小，天线的增益的选择主要是取决于安装条件的限制，在条件许可时，可选用增益较高的天线，覆盖范围会更大，但是为了保障信号覆盖的均匀性、连续性，天线间距不宜过大。这种覆盖方式更适合于横截面较大的隧道覆盖。对于距离较短、横截面较大的隧道，本发明采用无源天馈分布方式。在某些长度较长、结构复杂的隧道覆盖环境中，如长度较大、横截面较大的隧道及地铁站台，本发明采用有源天馈分布方式，有源信号的传输引入方式以光纤引入。泄漏电缆类似连续的横向天线，它提供的覆盖基本取决于它的路由。泄漏电缆可减小信号阴影及遮挡，适合应用在复杂的隧道中。泄漏电缆信号波动范围减少，采用泄漏电缆与采用其它的天线系统相比，信号随距离的变化程度会减小。泄漏电缆可对多种服务同时提供覆盖，泄漏电缆本质上是一宽带系统，多种不同的无线系统可以共享同一泄漏电缆。对于距离较短(1200m以内)，横截面积较小的隧道，本发明采用无源泄漏电缆。对于距离较长，横截面积较小的隧道，本发明采用有源泄漏电缆方式。本发明在隧道的出入处设置有板状天线，隧道外设置有宏基站，宏基站的信号通过板状天线向隧道内覆盖。与隧道内基站形成切换带。在隧道内的车辆行驶速度较快时，切换带使基站之间能够顺利切换。
权利要求
1.一种高速铁路沿线通讯基站的天线装置，包括复数个天线，其特征在于:所述的天线沿高速铁路延伸方向间隔排列，天线包括32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，任意一个所述的32度窄波束天线、65度波束天线、天馈系统或泄漏电缆均与通讯基站连接，所述的通讯基站均连接在移动通讯网络中，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上连接有两个所述的32度窄波束天线，与铁路的垂直距离小于100米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过32度窄波束天线的副瓣进行主力覆盖，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上连接有两个所述的65度波束天线，与铁路的垂直距离大于100米并小于300米的通讯基站上中心两侧240米的范围内通过65度波束天线的主瓣进行主力覆盖，所述的天馈分布系统和泄漏电缆设置在高速铁路经过的隧道内，天馈分布系统所在的隧道截面面积大于泄漏电缆所在的隧道截面面积，在长度小于1200米的隧道中，泄漏电缆采用无源方式设置，在长度大于1200米的隧道中，泄漏电缆采用有源方式设置。
2.如权利要求1所述的高速铁路沿线通讯基站的天线装置，其特征在于:所述的泄漏电缆包括同轴电缆，所述的同轴电缆的屏蔽层上沿延伸方向间隔设置有复数个窗口。
3.如权利要求1所述的高速铁路沿线通讯基站的天线装置，其特征在于:所述的隧道的出入处设置有板状天线，隧道外设置有宏基站，宏基站的信号通过板状天线向隧道内覆至Jhl o
全文摘要
一种高速铁路沿线通讯基站的天线装置，包括复数个天线，天线沿高速铁路延伸方向间隔排列，天线包括32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，任意一个32度窄波束天线、65度波束天线、天馈系统或泄漏电缆均与通讯基站连接，通讯基站均连接在移动通讯网络中。在高速铁路经过的隧道的出入处设置有板状天线，隧道外设置有宏基站，宏基站的信号通过板状天线向隧道内覆盖。本发明根据高速铁路延伸经过的地形，设置32度窄波束天线、65度波束天线、天馈分布系统和泄漏电缆，可完整覆盖高速铁路沿线，消除通讯盲区，防止通讯中断。
文档编号H04W16/18GK103188689SQ20111044591
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月27日 优先权日2011年12月27日
发明者马钰昕, 李义君, 丁聪 申请人:上海邮电设计咨询研究院有限公司