太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于天線技術領域，特別涉及一種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器。
【背景技術】
[0002]移動通信基站的天線通常安裝在架高鐵塔上。這些天線是高增益的扇區天線，安裝時需要精確調校。在實際使用過程中，季節性的大風將不可避免地導致部分天線出現松動現象，進而影響移動通信小區的信號覆蓋，產生用戶投訴。現在普遍采用的方法是人工定期進行爬塔作業，利用人工的方式進行天線姿態測量。市場上現有的自動天線姿態傳感器采用了有線的方式進行供電和測量，安裝不便且可靠性不高。
[0003]現有的電調天線可以通過電機對天線的電下傾角進行調整。電調天線控制器本身也都具有電下傾角的測量能力。但是現有的電調天線控制器本身的價格較高，所以很多運行中的電調天線沒有安裝電調天線控制器，而是采用了人工手動的方式對電下傾角進行調整。這些電調天線的電下傾角參數就必須利用人工的方式進行采集，數據準確性不好。
[0004]無線傳感器具有安裝方便，可靠性高的優點。但是由于天線的安裝高度較高，且架高鐵塔是良導體，對電磁波傳播有強烈的干擾作用，所以傳統設計很難將測試信號傳送到地面。必須采用特殊的天線結合專門的結構設計才能實現。
【發明內容】
[0005]為了克服上述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，利用IFA天線的全向輻射特性，獲取并傳送基站天線的實時姿態。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0007]—種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，安裝于基站天線I內，包括:
[0008]物理姿態測量傳感器，用于獲取基站天線I的機械下傾角和方位角；
[0009]IFA天線3，位于基站天線I的金屬部件的側上方，且與基站天線I的金屬部件在垂直方向上不重疊；
[0010]可變電阻器10，其滑動端與基站天線I的機械移相器的移動部件耦合連接，且電阻兩端分別連接VCC和GND ；
[0011]單片機，其輸入端接物理姿態測量傳感器的輸出以及可變電阻器10的滑動端，其無線通信射頻接口連接IFA天線3向外發送輸入端接收的測量數據。
[0012]所述物理姿態測量傳感器包括用于測量機械下傾角的加速度傳感器2和用于測量方位角的磁羅盤傳感器4。
[0013]所述磁羅盤傳感器4位于基站天線I的金屬部件的側上方，且與基站天線I的金屬部件在垂直方向上不重疊。
[0014]所述物理姿態測量傳感器、IFA天線3和單片機位于PCB板5上，所述可變電阻器10連接的VCC和GND與PCB板5共用。
[0015]所述PCB板5連接位于其上方的太陽能電池板7，由太陽能電池板7為其供電。
[0016]所述PCB板5與太陽能電池板7之間設置有阻燃海綿6。
[0017]所述太陽能電池板7上方為透光上蓋8，透光上蓋8為基站天線I的上表面。
[0018]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0019]1.由于傳感器采用太陽能供電，必須放置在基站天線的上表面。常用的單極子、偶極子天線結構都不能有效地將電磁波進行全向傳播。本實用新型采用IFA天線，具有全向輻射特性。
[0020]2.太陽能電池板安裝在天線上蓋內部，可以保證可靠接受太陽光。
[0021]3.將IFA天線安裝在基站天線側上方，保證天線正常工作。
[0022]4.將磁羅盤傳感器安裝在基站天線側上方，保證方位角測試精度。
[0023]5.采用可變電阻器測量電下傾角，降低系統成本。
[0024]6.本實用新型結構簡單合理，生產容易，符合實際需要。
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型無線傳感器的在基站天線上安裝位置示意圖。
[0026]圖2是本實用新型無線傳感器的結構分解圖。
[0027]圖3是本實用新型測量電下傾角的電原理圖。
【具體實施方式】
[0028]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步的說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029]如圖1所示，一種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，安裝在基站天線I內部，基站天線I的上表面為透光上蓋8，其下方安裝太陽能電池板7，利用太陽能為整個傳感器供電。透光上蓋8由高透光的透明塑料注塑加工而成，從而能保證太陽光能透過其將太陽能傳遞到太陽能電池板7。透光上蓋8下面安裝的傳感器細節如圖2所示。
[0030]PCB板5是主電路板，其上設置用于測量基站天線I物理姿態的加速度傳感器2和磁羅盤傳感器4、IFA天線3以及具有無線通信功能的單片機，物理姿態測量傳感器的輸出接單片機，單片機的無線通信射頻接口連接IFA天線3，IFA天線3在空間上位于基站天線I的金屬部件側上方，與基站天線I的金屬部件在垂直方向上不重疊。磁羅盤傳感器4在空間上位于基站天線I的金屬部件側上方，與基站天線I的金屬部件在垂直方向上不重疊。PCB板5上方有為其供電的太陽能電池板7，二者之間以阻燃海綿6隔開。
[0031]當要將本實用新型安置于基站天線I時，需要保證設置于PCB板5上的IFA天線3、磁羅盤傳感器4與基站天線I內部金屬結構之間有一定的距離且在垂直方向上不發生重疊。這是由于IFA天線3對基站天線I中的金屬比較敏感，當IFA天線3與基站天線I發生重疊時，IFA天線3的諧振頻率將受到影響，不能穩定的將基站天線姿態測試數據傳送到接收器；由于磁羅盤傳感器4對基站天線I中的金屬也非常敏感，當磁羅盤傳感器4與基站天線9發生重疊時將嚴重的影響其測量靈敏度，不能精確地測量出基站天線I的姿態數據。本實用新型的IFA天線3的上下表面、磁羅盤傳感器4與基站天線I內部金屬結構在垂直方向上不發生任何重疊，從而保證IFA天線3、磁羅盤傳感器4能正常、穩定的工作，能準確的將測試數據傳送到接收器。
[0032]本實用新型利用可變電阻器10來測量電下傾角。絕大多數電調天線采用電機驅動機械移相器的方式進行電下傾角調整。如圖3所示，本實用新型的可變電阻器10兩個固定端分別接直流Vcc電壓和地電壓(GND:0V)。可變電阻器10的滑動端和基站天線I的機械移相器的移動部件進行耦合連接。這樣當機械移相器移動時，會帶動可變電阻器10的滑動端移動，從而改變滑動端的輸出電壓VI。根據Vl可以計算出當前機械相移器的位置，進而計算出天線的電下傾角。可變電阻器10安裝在機械相移器移動部件附近，用3根導線將Vcc,VUGND和PCB板5進行連接。對于具有多個頻段的一體化天線，需要對每個頻段的機械移相器安裝分別可變電阻器，獨立地進行各自電下傾角的測量。
[0033]本實用新型的原理是:
[0034]當基站天線I發生物理姿態變化時，通過加速度傳感器2、磁羅盤傳感器4對物理姿態變化進行測量，得到其機械下傾角和方位角。當天線的電下傾角發生變化時，根據可變電阻器10的滑動輸出端對電壓進行測量。測量數據通過單片機和IFA天線3將這些信息以無線形式發射。位于基站天線I的側上方的IFA天線3可以保證將足夠的能量輻射出去。
[0035]雖然本實用新型是通過具體實施例進行說明的，本領域技術人員應當明白，在不脫離本實用新型范圍的情況下，還可以對本實用新型進行各種變換及等同替代。另外，針對特定情形或材料，可以對本實用新型做各種修改，而不脫離本實用新型的范圍。因此，本實用新型不局限于所公開的具體實施例，而應當包括落入本實用新型權利要求范圍的全部實施方式。
【主權項】
1.一種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，安裝于基站天線(I)內，其特征在于，包括: 物理姿態測量傳感器，用于獲取基站天線(I)的機械下傾角和方位角； IFA天線(3)，位于基站天線(I)的金屬部件的側上方，且與基站天線(I)的金屬部件在垂直方向上不重疊； 可變電阻器(10)，其滑動端與基站天線(I)的機械移相器的移動部件耦合連接，且電阻兩端分別連接VCC和GND ； 單片機，其輸入端接物理姿態測量傳感器的輸出以及可變電阻器(10)的滑動端，其無線通信射頻接口連接IFA天線(3)向外發送輸入端接收的測量數據。2.根據權利要求1所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述物理姿態測量傳感器包括用于測量機械下傾角的加速度傳感器(2)和用于測量方位角的磁羅盤傳感器(4)。3.根據權利要求2所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述磁羅盤傳感器(4)位于基站天線(I)的金屬部件的側上方，且與基站天線(I)的金屬部件在垂直方向上不重疊。4.根據權利要求1所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述物理姿態測量傳感器、IFA天線(3)和單片機位于PCB板(5)上，所述可變電阻器(10)連接的VCC和GND與PCB板(5)共用。5.根據權利要求4所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述PCB板(5)連接位于其上方的太陽能電池板(7)，由太陽能電池板(7)為其供電。6.根據權利要求5所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述PCB板(5)與太陽能電池板(7)之間設置有阻燃海綿(6)。7.根據權利要求5所述太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，其特征在于，所述太陽能電池板(7)上方為透光上蓋(8)，透光上蓋(8)為基站天線(I)的上表面。
【專利摘要】一種太陽能供電的基站天線機械下傾角、電下傾角、方位角無線傳感器，安裝于基站天線內，包括：用于獲取基站天線機械下傾角和方位角的物理姿態測量傳感器，用于獲取電下傾角的可變電阻器以及用于將測量數據進行無線傳輸的單片機和IFA天線，本實用新型采用太陽能供電，利用IFA天線的全向輻射特性，獲取并傳送基站天線的實時姿態。
【IPC分類】H01Q1/36, G01C17/02, G08C17/02, G01C21/12, G01C1/00
【公開號】CN204788409
【申請號】CN201520452933
【發明人】張志軍, 曹曉京
【申請人】常州安塔歌電子科技有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月29日