專利名稱：多波束成形裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種根據權利要求I前序部分的多波束成形裝置。
背景技術：
波束成形裝置尤其用于移動通信技術中，即用于移動通信基站，以便相對于移動通信天線的輻射角不同地調節移動通信天線的主源。根據下降角(其通常也被稱為“下傾角”)可照亮不同大小的相關移動通信單元并由此對其進行調整。這種波束成形裝置通常被稱為RET単元、即所謂的“遠程電調”裝置，其例如由WO02/061877A2公開。但借助波束成形裝置不僅可例如通過不同地調節移相器來在垂直方向中調節出不同的下傾角，而且也可尤其是在具有多列的天線陣列中例如在使用移相器的情況下在水平方向上調節出主輻射方向并從而調節出天線設備的主源、即不同的方位角。最后借助波束成形裝置不僅可在垂直方向和/或方位角方向調節出天線設備的主輻射方向 的不同定向，而且也可在方位角及垂直方向上不同地調節輻射寬度，以便能夠在此不同地調節主波束波瓣的半值寬度。同樣也可進行天線機械角調節、即滾動、俯仰和偏轉。換句話說，已知天線通常這樣設計在設置用于RET単元的機械接ロ(例如在天線殼體的下安裝法蘭上)上可安裝所謂的RET単元，其除了電子裝置外還具有馬達，該RET單元通過機械轉換裝置來控制集成在天線中的移相器。由此達到的相位改變直接影響輻射特性、即天線的下傾角。原則上借助這種RET単元可不同地調節多天線設備不同的輻射特性，所述RET馬達不僅可用于在垂直方向上調節天線的主輻射方向(即在垂直方向上調節出不同的下傾角)，而且也可在水平方向(即方位角方向)調節主波瓣的半值寬度。在此原則上已知控制単元、所謂的具有配屬的電動馬達的RET単元可設置在天線系統、即屏蔽罩之內。與此相反，根據WO 02/061877A2，這種RET單元設置在屏蔽罩之外，優選直接安裝在天線系統的安裝法蘭下方，其優點在于也可在不打開天線罩(屏蔽罩)的情況下加裝這種RET単元。由于站點共享方案(網絡運營商共享ー個位置)以及所謂的共站點方案(一個網絡運營商在ー個位置運行多個可能不同代或者說不同技術的移動通信基站)，在每個位置安裝的天線數量逐漸增加。最晚從引入UMTS開始，大量安裝的天線被補充以ー個系統，該系統最終能夠電動控制天線的輻射特性。在此涉及上述RET結構，借助其可遠程調節出不同的下傾角。通常不同的天線制造商為此提供自己的、即自有的機械接ロ，因此各制造商的所謂的單或多波束成形裝置(執行器)的設計在彼此之間是不同的。RET執行器的控制側在AISG或3GPP標準中被詳細規定。因此借助控制器通過所述標準化的接ロ可以來控制不同天線制造商的RET執行器。為了在標準中覆蓋單和多RET執行器，為此詳細規定兩種設備類型“單RET”(裝置類型0X01)和“多RET”(裝置類型0X11)。
ー種可能的實施是將多RET例如可安裝在ー個唯一的殼體中，該殼體設有多個制造商特定的機械接ロ。多RET在其被安裝在相應的多頻段天線上之后可由控制器控制，該控制器控制各頻段的輻射特性。但這種實施方式只有在天線上的多個機械接ロ能夠借助唯一的設備來控制的情況下才是可行或者說有意義的。對于其它制造商的多頻段天線來說這種位于唯一的殼體中的多RET解決方案不一定可實現，這是由于機械接ロ的不同設計。此外所述接ロ根據天線類型必要時可位于不同位置上。WO 2009/102775A2例如公開ー種多RET裝置形式的多波束成形裝置，其具有三個可手動操作的調節軸，以便能夠借此例如控制三個分開的天線陣列。為了簡化整個結構建議為所有三個波束成形裝置使用ー個共同的控制裝置。此外，WO 2009/102774A2也公開ー種多波束成形裝置，其具有相應的用于控制天線裝置的輸入軸和輸出軸。在此建議可使驅動裝置的直流馬達與移相器調節桿脫開，以便能夠以更加簡單的方式手動控制移相器控制鈕。
因此多頻段天線為每個頻段配有上述“單RET執行器”。因此“多RET”(其可實現于ー個唯一的殼體中)的制造商所擁有的降低“天線+ RET”系統的成本的可能性不能被每個天線制造商所利用。同類多波束成形裝置由WO 2009/102775A2公開。該多波束成形裝置例如具有三個可手動控制的下傾角調節裝置，它們分別具有調節軸，所述調節軸突出干天線殼體的下罩板并且設有調節輪。在那里可手動單獨調節下傾角。
發明內容
有鑒于此，本發明的任務是提供一種用于多波束成形裝置、即所謂的多RET系統的改進的解決方案，其中，與傳統的解決方案相比能夠以改進并且尤其是簡化的方式不同地調節ー個在至少兩個頻段中輻射的天線中的或者每個位置的多個天線中的輻射特性。波束成形在此例如應在垂直方向(在垂直方向上通過使用下傾角)和/或在水平方向上(即為了不同地調節主波瓣的方位角)上不同地調節輻射方向和/或概括來說用于改變輻射特性，從而可不同地調節例如天線設備的主波瓣的半值寬度。按本發明，該任務根據權利要求I給出的特征得以解決。從屬權利要求給出本發明有利的實施方式。在本發明范疇中提出了一種與現有技術相比極為有利的解決方案，其例如適合于多頻段天線(其至少在兩個頻段中進行發送和/或接收)或雙扇區天線結構(其具有至少兩個天線扇區，它們的下傾角可不同地調節)。換句話說，按本發明的多波束成形裝置、例如所謂的RET裝置或RET單元例如具有僅ー個驅動單元(例如ー個電動馬達、一個執行器等)和僅ー個相配的電子裝置、即尤其是具有僅ー個微處理器和優選也僅ー個馬達驅動裝置。所謂的RET裝置在此被理解為本發明波束成形裝置的簡稱，其例如用于不同地調節下傾角，但亦用于不同地調節方位角，換句話說即允許主波瓣在不同的水平方向或概括說在不同于垂直平面的方向上輻射。本發明規定實現ー種機械接ロ系統，其例如在雙頻段或雙扇區天線結構中被這樣設計，使得至少兩個軸線連接裝置或軸連接裝置可被驅動，所述至少兩個軸線連接裝置或軸連接裝置的與機械接ロ系統相反的端部與一個相關的調節裝置和/或傳輸裝置連接，以便改變相配的輻射器裝置的波束下傾角。在此本發明規定多波束成形裝置的所述至少一個驅動裝置通過多傳動裝置與所述至少兩個機械接口和/或耦合點連接，通過所述至少ー個驅動裝置，相配的控制裝置可分別有針對性地操作多個驅動連接裝置的至少ー個。此外本發明的出發點在于，接口和/或耦合點的數量多于驅動裝置的數量。優選這樣的結構，即只能在時間上依次有針對性地控制各個天線裝置，各天線裝置在一個相關的頻段中工作且設置在另ー個扇區中。因此可有針對性地依次不同地調節在機械接ロ系統和相應的用于調節移相器的調裝裝置和/或傳輸裝置之間的軸連接裝置或軸線連接裝置，以便為各個頻段或天線的各個扇區有針對性地調節下傾角和/或有針對性地調節方位角(或因此概括地說不同地調節仰角和方位角)。理論上也可能，同時操作在機械接ロ系統和相應要調節的移相器之間的所有軸連接裝置或軸線連接裝置。但其前提是在其它位置上設置可單獨控制的耦合裝置，從而能夠總是有針對性地僅相應調節在天線特定扇區中的輻射器或用于特定頻段的輻射器的下傾角并且其它軸或軸線幾乎“空轉”，因為 下游的移相器由于耦合裝置打開而不被操作。按本發明的波束成形裝置的特征還在干，其優選具有僅ー個通信接ロ，通過該通信接ロ多波束成形裝置從控制器獲得控制信號，以便有針對性地調節出不同的下傾角，這種控制器例如也可集成在相配的基站中。同樣可從遠距離的位置例如通過基站或無線電等進行遠距離傳輸。在ー種特別優選的實施方式中設置由所謂的柔性的軸或軸線構成的軸或軸線。由此可在波束成形裝置的機械接口和接下來的在天線上的機械接ロ之間形成非常易變的連接，以便操作設置在那里的調節裝置和/或傳輸裝置來調節移相器。代替柔性的軸線或軸也可使用具有十字接頭的軸線或軸，其允許類似的可變性。同樣可通過多個剛性的軸或軸線以及其它傳動級(例如包含錐齒輪的傳動裝置)將能流引導到任意的設置在天線中的移相器上。如上所述，優選柔性的軸或軸線可固定在相關天線的傳輸裝置上的機械接口上，以便通過傳輸裝置有效操作設置在天線殼體中的移相器。優選柔性的軸或軸線可終止于所謂的RET耦合裝置中，所述RET耦合裝置也可如同傳統的波束成形裝置那樣直接連接和安裝在例如移動通信天線殼體(屏蔽罩)的朝向下方的法蘭上的相應接口上。但也可這樣設置，即優選柔性的軸或軸線直接連接至移相器，以便在操作軸或軸線時直接不同地調節移相器。在此情況下可想到將整個多波束成形裝置集成在天線中，在此可僅通信接ロ從外部接近。同樣也可僅將多傳動裝置集成在天線中并且作為機械接ロ用于具有馬達和電子裝置的殼體。也可想到將所述多傳動裝置接ロ沉入式地安裝在天線中，從而具有馬達和電子裝置的殼體在該接口上的安裝形成“準集成”。概括地說，多波束成形裝置必須包括至少兩個接ロ，此外概括地說還具有至少兩個耦合點和/或至少兩個耦合位置。
下面借助附圖詳細說明本發明。附圖如下
圖I為三頻段移動通信天線站的多波束成形裝置的第一種按本發明的實施例的示意圖；圖2為按本發明的第一種實施例的多波束成形裝置的放大細節圖，具有柔性的軸線或軸用于相應控制各個天線扇區中或各個在特定頻段中傳輸的天線裝置的傳輸裝置；圖3為相對于圖2變化的一種實施例的不意圖；圖4為與圖I相似的視圖，但用于三扇區天線結構；圖5為另ー種實施例，用于說明傳動裝置系統也可僅具有ー個輸出線路，在其上可錯開地設置不同的接ロ或耦合點用于分支地調整多個操縱環節； 圖6為另ー種示意性的實施例，其傳動裝置同樣僅具有ー個輸出線路，其可能僅設有ー個接ロ或耦合點，但該接ロ或耦合點可進入多個耦合位置中用于驅動不同的操縱環節。
具體實施例方式圖I以示意圖示出三頻段天線站，為三個要傳輸的頻段的每ー個配置一個基站BS1、BS2、BS3。用于三頻段天線系統的各個輻射器和輻射器系統設置在ー個屏蔽罩3下方(一般在天線罩3之內或下方)并且并未詳細示出。這方面參見已知的解決方案。在根據圖I的方案中，輻射器和輻射器裝置在屏蔽罩3下方設置天線立桿結構5上端部上。對于每個基站BSl至BS3的每個頻段分別有兩個高頻饋線7在該基站和相配的天線輻射器裝置之間延伸。此外，在根據圖I的方案中還有靠近天線的、即遠離基站BSl至BS3設置的放大器裝置TMA1，在此情況下，用于控制多波束成形裝置的信號也經過相配的高頻饋線7’。如果根據圖I的天線裝置原則上為現有技術的解決方案，則包括三個在不同頻段中輻射的天線裝置的整個天線系統將具有三個單波束成形裝置，為每個設置用于ー個頻段的天線裝置配置一個單獨的單波束成形裝置，其通常也被簡稱為單RET，其中RET又表示“遠程電調單元”。在此情況下，放大器裝置TMAl例如設有AISG插座(例如八孔插座連接裝置)，例如通信電纜形式的通信總線經由該AISG插座延伸向第一單RET単元RETl并且從那里各自延伸向下ー個RET單元。但在按本發明的實施方式的情況下設置ー個唯一的多波束成形裝置M-RET，使得僅ー個例如以通信電纜11’形式的通信總線11從放大器裝置TMAl延伸向多RET単元M-RET。借助圖2示出細節進一步簡化的整個系統。整個天線系統ANT在本實施例中包括三個單個的天線裝置ANT1、ANT2和ANT3，它們用作単獨的天線裝置并且例如在三個不同的頻段中輻射、即發送和/或接收。在圖2中通過在下面還將詳細說明的連接耦合裝置29僅示出三個處于其抽象位置中的天線或者天線扇區ANTl至ANT3，而相應的天線元件未在圖2中示出。為了分開地下降輻射器(電下傾)和/或為了不僅在垂直方向而且也在水平方向上定向輻射和/或為了在調節出三個天線裝置ANT1、ANT2、ANT3不同的半值寬度的情況下進行必要時可能的波束成形，在所示實施例中設置多波束成形裝置M-RET，其在下面也簡稱為M-RET。同樣也可調節天線的機械角，即滾動、俯仰、偏轉(“roll，“pitch”，“yaw”)。總之，在按本發明的多波束成形裝置中可在寬范圍中進行任意波束成形，因此，換句話說可最終通過ー個或多個上述措施或以其它方式相應調節和/或改變相應天線裝置、尤其是移動通信天線裝置的輻射方向圖。多波束成形裝置M-RET具有通信接ロ 13，通過該通信接ロ，例如以相應的(如八芯的)通信電纜11’形式的通信總線11直接或間接經由所述放大器裝置TMAl與例如集成在一個基站BS1、BS2或BS3中的控制器連接。因此，現有技術相似，作為通信接ロ例如可使用AISG插頭。所述例如集成在基站中的并且未詳細示出的控制器可通過適合的協議、例如AISG/3GPP協議與多波束成形裝置M-RET (裝置類型OX 11)進行通訊。圖2也示意性示出多波束成形裝置例如具有ー個印刷電路板PCB、一個防雷裝置17、ー個電壓供電裝置19 (其在下面有時也被稱為內電源件19’)、ー個具有配屬的馬達驅動裝置的微處理器21以及電執行器23 (例如以電動馬達、步進馬達、可磁操作的調整裝置等形式)，該執行器通過配屬的切換和變速傳動裝置23'與第一機械接ロ系統和/或耦合系統25處于連接中。
在所示實施例中，第一機械接ロ系統和/或耦合系統25具有三個分開的第一機械接口和/或耦合點25a至25c，它們分別與ー個驅動連接裝置27、在所示實施例中為三個驅動連接裝置27a至27c可連接或連接。驅動連接裝置在其相反的端部125、即125a至125c上連接至第二機械接ロ 35、即35a至35c。借此各個驅動連接裝置27a至27c與ー個配置給其的連接耦合裝置29連接并且處于傳動連接中。接ロ 125實現了從其驅動連接裝置27a至27c到配置給驅動連接裝置的連接耦合裝置29、在所示實施例中為連接耦合裝置29a至29c的連接，連接耦合裝置29如同在現有技術中一祥也可連接和安裝在設置用于特定頻段的單個天線(通常設有多個輻射器或輻射器系統)上的機械天線接ロ 39 (RET接ロ 39a至39c)上，如同在WO 02/061877A2中對于單個可加裝的波束成形裝置所示出和說明的那樣。連接耦合裝置29為此具有耦合裝置殼體31，在其中可安裝必要時帶有一個附加的傳動級的連接軸線或連接軸33，借此在多波束成形裝置側的連接點35和天線側的連接點37之間形成傳動連接。在天線側的連接點37上例如可設置螺紋套筒139，借此所述連接耦合裝置29可如同例如WO 02/061877A2所描述的那樣安裝在配屬的天線裝置上，以便越過該接ロ相應調節設置在天線中的移相器。所述驅動連接裝置27a至27c優選由柔性的軸線或柔性的軸27構成，但也可這樣設計和構造，使得柔性的軸線或柔性的軸27具有剛性的軸段和剛性的軸線區段并且通過弾性或柔性的軸線中間區段或軸中間區段、十字接頭等進行補充，以便確保從機械接ロ 25a至25c到相配的耦合裝置殼體31的連接接ロ 125的連接。因此，多波束成形裝置M-RET的結構是這樣的，即RET殼體M-RET-G中的機械和電子部分與傳統的單重的、即所謂的單波束成形裝置相同或很大程度上相同、即至少相似，在電動馬達23輸出軸的區域中在此情況下可安裝優選可更換的多軸傳動裝置23’(概括說即具有多個輸出線路和/或分支線路的傳動裝置，其在下面有時也被稱為多傳動裝置或僅簡稱為多傳動器23’)，該傳動裝置根據要調節的單天線的數量設有對應數量的驅動軸123，在這些驅動軸的機械接口和/或耦合點25上連接有優選柔性的軸27。通過這ー設計明顯降低了成本，因為與傳統的設有多個單波束成形裝置的系統相比，只需一次而非多次安裝昂貴的零件例如馬達、微處理器、控制電子裝置等。也就是說優選僅設置ー個共同的驅動裝置，其例如具有優選僅ー個電動馬達23、優選僅一個控制裝置和僅ー個微處理器21。所述多波束成形裝置M-RET的結構和作用原理如下現在，相應的控制信號通過多波束成形裝置M-RET中的電子裝置有針對性地分別控制特定的機械的第一接口和/或耦合點25a、25b或25c，借此有針對性地操作連接于此的柔性的軸線或軸27a、27b或27c，由此可通過隨后的耦合裝置殼體31有針對性地調整安裝在天線裝置ANT1、ANT2、ANT3中的移相器，以便特定地調節設置在相關天線系統ANTl至ANT3中的輻射器裝置的下傾角。換句話說，在時間上依次相應控制各個機械接口和/或耦合點25a至25c，以便總是僅激活和操作ー個驅動連接裝置27a至27c。原則上還可能以這樣的方式確保有針對性地控制安裝在輻射器裝置ANTI、ANT2和ANT3中的移相器，即通過機械接ロ 25雖然所有的驅動連接裝置27a至27c發生旋轉和/或根據所用調整機構在縱向上移動(例如類似于鮑登線系統，其中，繩索傳動裝置在軟管狀封套內例如逆著弾性裝置的カ被縱向移動地引導)，但必須例如在耦合裝置殼體31中安裝 可單獨調節的耦合裝置31a至31c。這些耦合裝置必須有針對性地被閉合，從而僅調節在一個相關天線系統ANTI、ANT2或ANT3中的下游的移相器的下傾角并且其它柔性的軸僅連接至打開的耦合裝置，因此其它天線裝置的移相器并不一起被調整。借助圖3示出一種變型方案，其中并未設置単獨的耦合裝置殼體31，而是在此將優選柔性的驅動連接裝置27a至27c尤其是以柔性的軸線或柔性的軸的方式直接連接在移相器61上(在此在移相器的機械第二接ロ 35、即35a、35b或35c的區域中在驅動連接裝置27a至27c的端部125、即各個端部125a、125b或125c上)，以便在此能夠直接連接到設置在天線系統中(例如屏蔽罩、即天線罩內)的傳輸裝置和/或調節裝置，所述調節裝置用于調節移相器61和由此用于在垂直方向調節下傾角，在方位角方向調節不同的輻射角和/或在調節出不同的半值寬度的情況下進行波束成形等。因此可以想到將整個多波束成形裝置集成在天線中，僅通信接口和/或耦合點可從外部接近。也可僅將多傳動裝置集成在天線中并且將其用作用于具有馬達和電子裝置的殼體的機械接ロ。該多傳動裝置接ロ也可沉入式地安裝在天線中，使得具有馬達和電子裝置的殼體在接口上的安裝形成“準集成”。在根據圖3的實施例中，可借助按本發明的多傳動裝置系統控制ー個唯一的天線裝置的不同的移相器。也可能在天線罩3中設置多個單頻段天線或者多頻段天線和單頻段天線的組合。原則上借助按本發明波束成形裝置也可例如不同地調節天線的機械角，即可進行不同的滾動、俯仰和轉調節。在這方面不存在限制。通過所有上述措施可不同地調節和/或改變輻射方向圖(即不同地調節輻射器裝置的輻射方向圖，概括說即天線或天線裝置和尤其是移動通信天線系統的輻射方向圖)。在根據圖3的情況下，比根據圖2的實施例進ー步降低成本，因為不再需要RET耦合裝置31并且必要時在完全集成在天線中的情況下也可省略多波束成形裝置的殼體。可通過通常的和/或適合的方式安裝由柔性的軸線或軸27驅動的所述移相器。如圖3僅示意所示，移相器在此例如可具有彼此嚙合的傳動齒輪63，由此可傳輸轉動運動和/或使轉動運動變速。通過ー個移相器或移相器桿65可調節該移相器并由此引起希望的相移。在此可涉及適合的移相器、例如差動移相器等。同樣也可想到多個移相器的機械耦合，這些移相器因此可由ー個柔性的軸線27a至27c同步驅動。因此例如在根據圖3的實施例中還分別設置第二移相器系統61’，該第二移相器系統例如借助未詳細不出的機械稱合裝置67與相應的第一移相器61 f禹合。根據圖I和根據圖2的示意性局部放大圖所示，多波束成形裝置M-RET和其殼體M-RET-G例如可與天線罩(即屏蔽罩)間隔開地設置在天線罩(即屏蔽罩)之外和主要是下方，因此柔性的軸或軸線27 (例如類似由未示出的封套保護的類似鮑登線)露出地在多波束成形裝置M-RET和天線裝置或者說天線罩之間延伸。尤其是在根據圖3的方案中亦或在根據圖2的實施例中，多波束成形裝置M或其部件也可或多或少地集成在天線罩的殼體中。為此在圖3中示出第一集成線71，其應表示，例如多軸傳動裝置23’可部分或完全安裝在天線殼體罩3之內，因為根據箭頭3’天線罩或者說所謂的屏蔽罩3從集成線71起在箭頭方向上延伸，因此多軸傳動傳動裝置23’可如上所述部分或完全位干天線罩3中。然而不僅多軸傳動裝置23’，而且多波束成形裝置M-RET的殼體、即殼體M-RET-G， 也可部分或完全集成在天線罩3之內，此時根據箭頭3"天線罩即屏蔽罩3從集成線73起就已在箭頭3"方向上延伸。但集成線73或集成線71可在圖3所示的兩個區域之間移動，由此殼體M-RET-G不僅可完全，而且也可能僅部分位于殼體罩3之內。最后圖中還示出，例如通信接ロ 13可完全或部分位于屏蔽罩或者說天線罩3之夕卜，但也可僅部分或幾乎完全位于屏蔽罩之內，因而僅真正的接ロ入口仍能實際從外部或者說下部接近。已多次提到的通信接ロ 13可根據控制系統上的應用類型不同地構造，例如構造為AISG插頭或連接于天線饋線的調制解調器。最后參考根據圖4的實施例，該實施例說明ー種相應的按本發明的解決方案，其并非用于三頻段天線系統，而是用于三扇區天線結構，其中，三個單天線ANTl、ANT2、ANT3在三個不同的扇區中定向并且可通過多波束成形裝置M-RET分開地控制，以便能夠為每個天線扇區ANTl或ANT2或ANT3單獨且不同地調節下傾角和/或例如用于輻射方向的方位角和/或在不同地調節水平的輻射寬度的情況下進行波束成形。此外在圖4中設置三個放大器單元TMAl、TMA2或TMA3，它們分別通過饋線I供電，并且從放大器単元延伸出相應其它用于控制天線的饋線。相應的用于多波束成形裝置M-RET的控制信號在此可通過ー個或一對饋線從基站出發例如被傳輸到放大器単元之一、例如放大器単元TMA2，然后，控制信號通過例如以控制電纜或控制總線11’形式的控制導線11被傳輸到多波束成形裝置M-RET，之后，通過柔性的軸或軸線27，在必要情況下設置的耦合裝置29上，可相應控制安裝在單個天線裝置中的移相器61、61’，以便進行波束成形。借助在本發明中所討論的多波束成形裝置M-RET可在垂直方向和/或水平方向上進行波束成形以便在垂直方向上調節出不同的下傾角和/或在水平方向上調節出不同的輻射方向即不同的方位角和/或也可以如下方式不同地調節天線特性，即作為上述調節可能性的補充或代替，可借助所述RET単元調節例如不同的半值寬度。因此在這方面在本發明中能夠借助立桿波束成形裝置以不同的方式根據具體情況和客戶需求不同地調節多輻射設備、尤其是多移動通信設備的輻射特性。因而可通過所用的RET馬達相應改變地調節出不同的輻射特性。下面參考根據圖5的一種變化的實施例來說明概括被稱為“多輸出傳動裝置”的傳動裝置系統無需具有多個并聯分支的接ロ或耦合點，而也可僅具有ー個輸出線路，在該輸出線路上可設置至少兩個相應的接口和/或耦合點或至少兩個不同的耦合位置，以便能夠有針對性地例如操作天線系統中的一個或另一個移相器組件或其它的調節元件或調整裝置。圖5在此示意性示出多傳動器23’，其中示出例如兩個錯開的輸出軸123。與此不同，也可僅設置ー個唯一的輸出軸123。在該輸出軸123上存在錯開設置的例如以蝸桿71’形式的操縱環節或操作元件71，其與相應的例如以齒輪73’形式的傳輸裝置和/或調節裝置73共同作用。該齒輪在圖5中以其側視圖示意性示出、即具有垂直于圖平面且因此垂直于輸出軸123的定向。在此例如可直接或間接操作包括移相器系統75的移相器。可這樣設置通過多傳動裝置系統23’可使軸123向右或向左旋轉，以便調節移相器。為了有針對性地操作圖5左側所示三個移相器系統75中特定的ー個，為每個操縱環節或操作環節71配置ー個耦合系統77，其可通過ー個単獨的耦合操作裝置79來操作。耦合操作裝置79例如可由以電纜、繩索、連桿、杠桿等形式的控制裝置和/或由它們的組合體構成。換句話說，耦合裝置可機械地操作或分開或者電氣或電子地操作或分開或者由其組合來操作和/或觸發。在這方面不存在限制。優選耦合操作裝置79也連接于多傳動器23或至少連接于多傳動器23’的殼體M-RET-G。 通過操作一個相應的耦合裝置77可使相配的蝸桿71’、即相配的操縱環節71與軸進入固定的旋轉連接中。因此可在軸123轉動時在兩個相反的方向上有針對性地調節圖5左側所示最上方、中間或例如最下方的移相器75。通過這種布置同樣也實現了接ロ或耦合點25，在當前情況下即接口和/或耦合點25a、25b、25c，通過這些接口和/或耦合點，傳輸裝置和/或調節裝置71可分別與傳動裝置 系統的相配的輸出線路連接以便不同地調節輻射方向圖。輸出軸123在本發明的意義中優選被看做多傳動器23’的一部分。在圖5中還示出，也可多重地構成這樣ー種結構，該結構包括ー個輸出軸123和多個在輸出軸上在軸向上錯開的在傳動系統上的接口和/或耦合點25。因此在圖5右側例如示出另ー輸出軸123，但該軸例如僅設有兩個在軸向上錯開的操縱環節和/或操作環節71和各ー個配置給操縱環節和/或操作環節的具有配屬的耦合操作裝置79的耦合裝置77。借助圖6示出另ー種變型方案，其中也僅能看到ー個輸出線路123，但借此也可控制多個移相器系統75。為此在圖6右上方示出第一移相器系統75，更確切地說具有例如以齒輪73’形式的傳輸裝置和/或調節裝置73，借此可類似于圖5不同地調節該移相器。在該實施例中也應在輸出軸123的縱向或軸向上錯開設置移相器裝置，在所示實施例中為三個，其中在另外兩個移相器75中僅示出例如以齒輪73’形式的傳輸裝置和/或調節裝置73。在該實施例中，在輸出線路123上設置多個在圓周方向上錯開的相應的操縱環節、即相應的調節裝置或操作裝置71，例如以齒條區段71"的形式。在這種布置中，輸出線路125不僅可在順時針和逆時針方向上調整、即可根據雙向箭頭81圍繞其縱軸線旋轉，而且也可根據另一雙向箭頭83在輸出軸的縱向上移入和移出地進行調整。
例如在應調節圖6右上方的移相器75時，首先使輸出軸123移出，直到相配的操縱環節、即齒條形的操作裝置71到達例如齒輪73’形式的傳輸裝置和/或調節裝置73的高度中。之后，輸出線路這樣在順時針或逆時針方向上轉動，直到齒條形的操作裝置71與例如齒輪73’形式的傳輸裝置和/或調節裝置73嚙合。現在可通過進ー步的軸向移出或移入、即通過軸向的縱向調節，將軸向的縱向調節轉換為齒輪73’的轉動運動并且因此可在兩個相反的方向上任意調節移相器。由此例如定義接口和/或耦合點25，其在此情況下也表示耦合位置25’，即具有三個耦合位置25’ a、25’ b和25’ c的耦合裝置。所述耦合位置25’、即25’ a、25’ b和25’ c僅代表概括的接口和/或耦合點25、即25a、25b、25c的ー種特殊情況。現在為了例如驅動根據圖6所示中間的移相器75，輸出軸123例如在順時針或逆時針方向上旋轉例如90°，以便在縮短的意義中、即通過軸向移動進一歩移入多傳動裝置殼體M-RET-G中，直到調節裝置或操作裝置71到達移相器組件的第二傳輸裝置和/或調節裝置73的高度中。圖6中也為該位置示出了操作件71。在該位置中輸出線路125將再次旋轉，直到在中間位置示出的類似齒條的操作裝置71"與以下一個齒輪73’形式的下ー個 傳輸裝置和/或調節裝置73嚙合。現在如輸出線路再次移入或移出一段，則該軸向運動將轉化為傳輸裝置和/或調節裝置73的轉動運動并且借此調節移相器。通過相應的步驟，可再次解除該嚙合并且使輸出軸繼續向下調整和移入，直到操縱環節或操作環節71到達最下面的類似齒輪的傳輸裝置和/或調節裝置73的高度中，由此在輸出軸123相應進ー步旋轉后，可相應調整最下面的齒輪73’和因此最下面的移相器組件。在此情況下，至少在觀察三個傳輸裝置和/或調節裝置73時該實施例也具有三個接口和/或耦合點25，由此關于輸出線路125定義三個耦合位置25’，以便有針對性地操作移相器組件之一或天線的其它調節裝置。僅出于完整性還要指出，在根據圖6的實施例中不是只能設置所述ー個唯一的齒條形的或其它的操縱裝置和/或操作裝置71、71"，而也可在輸出線路125的圓周方向上軸向錯開地設置三個操縱裝置和/或操作裝置71、71"，由此通過相應的旋轉運動、即該輸出線路或輸出軸123的轉動運動根據角度位置僅最上面的、中間的或者最下面的操縱裝置或操作裝置71 (在此例如以所述齒條71"的形式)可與所述三個齒輪形的傳輸裝置和/或調節裝置73之一作用連接。也可在多RET単元上構造多個這種輸出線路，由此可提高可有針對性控制的移相器的數量。在所有描述的實施例中，可在傳動裝置中集成ー個可切換的、尤其是可機電切換的耦合裝置或調整裝置(正如相應的具有一個或多個馬達的驅動控制裝置)，以便進行調節運動。在本發明中始終規定為至少兩個接口裝置或耦合裝置或耦合位置設置僅ー個或僅ー個共同的驅動裝置、執行器、馬達和尤其是電動馬達等，以便驅動至少兩個調節裝置，即與現有技術相反，驅動裝置即電動馬達、執行器等少于可調節的組件例如移相器，因而可通過驅動裝置有針對性地操作移相器。由此在本發明范疇中，接ロ、耦合點25或耦合位置25’的數量大于驅動裝置或驅動單元的數量。
此外要注意，在本發明范疇中設有一個相應的驅動單元或少于接口和/或耦合點數量的驅動單元用來調節或調整受控的單元、尤其是移相器，但例如在根據圖6的實施方式中還可額外設置至少ー個伺服馬達。該伺服馬達例如用于這樣調節具有相配的操縱元件和操作元件71、71"的輸出軸123，使得操縱元件和操作元件71、71"移動到希望的位置中，在該位置中與一個相應的在側視實施例中為齒輪形的傳輸裝置和/或調節裝置73耦合。在此可通過驅動馬達實施軸向調節并且通過伺服馬達或耦合馬達實施轉動運動，以便與相應的操縱裝置和操作裝置71、71"進行最終耦合。因此驅動馬達可在輸出軸的縱向上有針對性地實施軸向移動，以便相應控制移相器并且在輻射器元件上調節出希望的相移。在這個意義上，驅動單元和調節單元僅實施兩個不同的調整步驟，其中一個馬達完成軸向調整并且另ー個馬達完成旋轉運動、即軸的旋轉。在此僅涉及為了兩個不同的調整步驟而劃分ー個否則共同的驅動裝置、即ー個共同的用于有針對性地調整例如兩個不同的移相器或移相器組件的驅動裝置。因此總的來說接口和/或耦合點的數量多于驅動裝置、即所述共同的驅動裝置的數量，在此如上所述，一個驅動裝置例如還可包括ー個或多個附加的調節或耦合驅動器或馬達，以便能夠在相應的操縱環節之間建立驅動連接。通過這種耦合或調節驅動器或馬達可借助相配的耦合操作裝置79相應操作和調整在圖5中亦提到的耦合 裝置77，在(借助伺服馬達)形成耦合連接之后可借助驅動裝置例如調整連接的移相器。由所述各實施例還可見，可借助多個剛性的軸或軸線和附加的傳動級進行カ傳輸或力矩傳輸，以便能夠與上述使用柔性的軸或軸線的結構類似地控制天線中的例如定位在不同位置中的移相器。換句話說，傳動裝置系統或多傳動裝置殼體M-RET-G和相應要控制的組件如移相器之間的跨接可定位在各種不同的位置中。此外，附加的控制裝置可從M-RET單元延伸到天線內部，通過所述附加的控制裝置可操作位于那里的機電的執行器，以便能夠分開或閉合驅動線路中的能流。如上所述，在此可涉及耦合裝置，它們直接設置在軸或傳動裝置系統的輸出線路123上或移相器本身上或移相器附近或其它可調節的組件上，尤其是根據圖5 (或圖6)的實施例示出這點。優選使用電動馬達作為驅動裝置。但原則上也考慮所有其它可控的驅動裝置。在不同的實施方式中常常提到多傳動裝置或多傳動裝置系統。概括來說在此是指具有多個驅動線路或分支線路的傳動裝置或傳動裝置系統，其中，分支可在提及的接口和/或耦合點上或在可接通的耦合位置上與不同的后置的調節環節、移相器等耦合。最后還要指出，多波束成形裝置M-RET也可設有至少另ー個通信接ロ，以便能夠例如在菊花鏈布線的意義中連接另ー多RET単元，從而控制其它天線裝置。由此多個借此連接的多波束成形裝置的控制可通過通信導線11、11’進行。所述多傳動裝置可用于所有天線結構中，即可用于單頻段天線或雙頻段天線或概括而言多頻段天線中。本發明可用于具有輻射器裝置的設置在一列或多列中的天線陣列中。輻射器裝置可被單極化或多極化。不存在方向限制。
權利要求
1.多波束成形裝置，尤其是用于多移動通信天線設備，具有以下特征 所述波束成形裝置構造為多波束成形裝置(M-RET)，而且帶有一個共同的設有至少一個微處理器(21)的控制裝置； 所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少一個用于控制多波束成形裝置(M-RET)以便不同地調節至少兩個輻射方向圖的電子通信接口(13)； 所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少一個設有電動馬達(23)和電源件(19)的驅動裝置； 所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少兩個第一機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c, 25'，25’a、25’b、25’c)； 在所述兩個第一機械接口和/或耦合點(25, 25a、25b、25c，25’，25’ a、25’ b、25’ c)上分別作用一個驅動連接裝置(27 ; 27a、27b、27c)； 其特征在于以下另外的特征 多波束成形裝置(M-RET)的所述至少一個驅動裝置(23 )通過多傳動裝置(23’ )與所述至少兩個機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25’，25’ a、25’ b、25’ c)連接，通過所述至少一個驅動裝置(23)和相配的控制裝置能分別有針對性地操作多個驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)中的至少一個；并且 機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25’，25’ a、25’ b、25’ c)的數量多于驅動裝置(23)的數量。
2.根據權利要求I的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23’)具有可機電式切換的耦合裝置或調整裝置(77)，通過所述耦合裝置或調整裝置能受控地在一個驅動裝置(23)和多個驅動連接裝置(27，27a、27b、27c，71、71’，73、73’ )中的僅一個之間形成驅動連接。
3.根據權利要求I或2的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23’)是可更換的。
4.根據權利要求I至3之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23’)與多波束成形裝置安裝在一個共同的殼體(M-RET-G)中。
5.根據權利要求I至3之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23’)安裝在多波束成形裝置的殼體(M-RET-G)之外。
6.根據權利要求I至5之一的多波束成形裝置，其特征在于，各驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)由柔性的軸線或柔性的軸構成或包括該柔性的軸線或柔性的軸。
7.根據權利要求I至6之一的多波束成形裝置，其特征在于，柔性的所述驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)具有剛性的軸區段以及十字接頭連接裝置。
8.根據權利要求I至7之一的多波束成形裝置，其特征在于，設置多個輸出線路或輸出軸(123)，在所述輸出線路或輸出軸上設置相應的接口和/或耦合點(25、25’)，在所述接口和/或耦合點上永久地或通過耦合裝置可接通地設置與隨后的驅動裝置或傳輸裝置和/或調節裝置(27)的傳動連接。
9.根據權利要求I至8之一的多波束成形裝置，其特征在于，至少設置一個輸出線路或一個輸出軸(123)，在該輸出線路或輸出軸上設置至少兩個接口和/或耦合點(25、25’)，通過這些接口和/或耦合點驅動或能驅動至少兩個隨后的驅動裝置或傳輸裝置和/或調節裝置(27、71、73)。
10.根據權利要求I至9之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)構造成鮑登線的方式，并且具有在外皮中可縱向移動的繩索或具有可縱向移動的優選彈性的推桿。
11.根據權利要求I至10之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)的與多傳動裝置(23’)相反的各端部能連接在天線接口(39，39a、39b、39c )上，用以調節至少一個設置在天線中的移相器。
12.根據權利要求I至11之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)的與多傳動裝置(23’ )相反的各端部優選通過另外的機械接口(35，35a、35b、35c )與耦合裝置殼體(31)中的操作裝置連接，所述操作裝置能連接在相配的天線結構的天線接口(39，39a、39b、39c)上，用以調節至少一個設置的移相器。
13.根據權利要求I至12之一的多波束成形裝置，其特征在于，用于多頻段天線系統的多個單頻段天線的或用于多扇區天線系統的各個扇區天線的所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少一個能與控制器形成連接的通信接口(13)。
14.根據權利要求I至13之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多波束成形裝置(M-RET)具有僅一個防雷裝置(17)。
15.根據權利要求I至14之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多波束成形裝置(M-RET)和尤其是相配的多波束成形裝置殼體(M-RET-G)設置在天線罩(3)之外。
16.根據權利要求I至15之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23’)也設置在天線罩(3)之外。
17.根據權利要求I至15之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多傳動裝置(23)完全或部分設置在天線罩(3 )之內。
18.根據權利要求I至14或17之一的多波束成形裝置，其特征在于，所述多波束成形裝置(M-RET)和尤其是多波束成形裝置殼體(M-RET-G)完全或部分設置在天線罩(3)之內。
19.根據權利要求18的多波束成形裝置，其特征在于，至少用于與基站(BS1、BS2、BS3)間接連接的通信接口( 13)也完全或部分設置在天線罩(3)之內。
20.根據權利要求I至19之一的多波束成形裝置，其特征在于，控制和/或耦合操作裝置(79)從多波束成形裝置(M-RET)延伸到天線內部中，所述控制和/或耦合操作裝置有針對性地切換位于天線內部中的機電式的執行器或耦合裝置(77)，借此能接通和斷開隨后的驅動裝置、傳輸裝置和/或調節裝置(27、71、73)。
21.根據權利要求I至20之一的多波束成形裝置，其特征在于，至少一個驅動連接裝置(27、123)具有多個剛性的軸或軸線以及另外的傳動級，用于將能流引導到任意的、位于或構造在天線上或天線內的、優選以移相器裝置(75 )形式的操作裝置上。
22.根據權利要求I至21之一的多波束成形裝置，其特征在于，各驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)的相反的端部在另外的接口(35，35a、35b、35c，39，39a、39b、39c)上直接或間接與傳輸裝置和/或調節裝置連接或能連接，用以不同地調節輻射方向圖。
全文摘要
一種多波束成形裝置，其特征在于以下特征所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少一個用于控制多波束成形裝置(M-RET)以便不同地調節至少兩個輻射方向圖的電子通信接口(13)；所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少一個優選設有電動馬達(23)和優選設有電源件(19)的驅動裝置；所述多波束成形裝置(M-RET)具有至少兩個第一機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25'，25'a、25'b、25'c)；在所述至少兩個第一機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25'，25'a、25'b、25'c)上分別作用一個驅動連接裝置(27；27a、27b、27c)；所述多波束成形裝置(M-RET)的所述至少一個驅動裝置(23)通過多傳動裝置(23')與所述至少兩個機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25'，25'a、25'b、25'c)連接，通過所述至少一個驅動裝置(23)和相配的控制裝置能分別有針對性地操作多個驅動連接裝置(27，27a、27b、27c)中的至少一個；并且機械接口和/或耦合點(25，25a、25b、25c，25'，25'a、25'b、25'c)的數量多于驅動裝置(23)的數量。
文檔編號H01Q1/24GK102771010SQ201180010860
公開日2012年11月7日 申請日期2011年2月24日 優先權日2010年3月26日
發明者A·西奧, H·波爾斯特, M·莫爾, R·亨施, S·貝格爾, S·賴歇爾特, W·沃格斯 申請人:凱瑟雷恩工廠兩合公司