預組裝的蜂窩站扇區的制作方法
【專利摘要】提供了一種預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，其可以在運送至現場之前進行組裝和測試。蜂窩扇區無線電組裝件包括框架，該框架包括第一垂直框架元件和多個裝備座架，該多個裝備座架焊接至第一垂直框架元件；至少一個蜂窩基站天線，其安裝在框架上；至少一個蜂窩無線電裝置，其安裝在多個裝備座架中的一個上；以及RF線纜，其將蜂窩無線電裝置連接至蜂窩基站天線。預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件還可以包括安裝在多個裝備座架中的一個上的回程終端(諸如光纖)和電力分配單元，和/或安裝在多個裝備座架中的一個上的濾波器單元。
【專利說明】預組裝的蜂窩站扇區
[0001]相關申請
[0002]本申請要求美國臨時專利申請N0.61/919，736和美國臨時專利申請N0.61/919，737的優先權，這兩個美國臨時專利申請均在2013年12月21日提交，并且名稱為“預組裝的蜂窩站扇區”，其公開的全部內容通過引用的方式并入本文。
技術領域
[0003]本發明一般地涉及無線通信。特別地，它們涉及無線基站天線和無線電部署的改進。
【背景技術】
[0004]一種已知的可以安裝在塔頂的無線的無線電網絡系統包括射頻拉遠頭(remoterad1 head，RRH)和單獨的天線。這些部件安裝在分開的位置，并且然后通過使用跨接線纜被系接在一起，用來在它們之間傳遞射頻(RF)信號。當在現場進行時，這種安置(installat1n)可能涉及復雜和耗時的安置操作，并且引入安置錯誤的可能。例如，當前的安置需要多個跨接線纜和多個安裝工具包/硬件。這涉及大量的安置時間(每個站近似12-15個小時)。此外，在可變的溫度和濕度條件下，在戶外的站處進行這樣的安置可能會對互連質量和整體系統性能產生負面影響。
[0005]典型地，由安置團隊來確定安裝方法。例如，一旦天線和RRH安裝在塔頂，就要由安置者將部件正確地系接和連接在一起。安置者將需要示意圖或者接線圖來理解應當如何進行這樣的連接。這引入了將線纜安置在錯誤位置、安置錯誤長度的線纜、將連接器錯誤地組裝至跨接線纜、或者未正確地嚙合它們、或者其它安置錯誤的可能性。
【發明內容】
[0006]本文提供了一種用于蜂窩扇區無線電組裝件的框架。在一個示例中，該框架包括諸如管之類的第一垂直框架元件、第二垂直框架元件、多個布置在第一垂直框架元件與第二垂直框架元件之間的裝備座架(equipment mount)、以及附接至最頂端的裝備座架的吊耳(lifting eye)。框架的可替代的示例包括適于屋頂部署的單柱實施例。這樣的框架包括柱的底部處的凸緣，并且可以省略吊耳。裝備座架可以每個包括焊接結構，該焊接結構包括頂桿(bar)、底桿、以及在頂桿與底桿之間的垂直板(vertical web)。
[0007]框架最有利的是用作預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件的一部分，其可以在運送至現場之前進行組裝和測試。一種蜂窩扇區無線電組裝件包括框架，該框架包括第一垂直框架元件和焊接至第一垂直框架元件的多個裝備座架;至少一個蜂窩基站天線，其安裝在框架上；至少一個蜂窩無線電裝置，其安裝在所述多個裝備座架中的一個上；以及RF線纜，其將蜂窩無線電裝置連接至蜂窩基站天線。預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件還可以包括安裝在所述多個裝備座架中的一個上的回程終端(諸如光纖)和電力分配單元、和/或安裝在所述多個裝備座架中的一個上的濾波器單元。
[0008]對于塔頂應用，框架還包括第二垂直框架元件，并且多個裝備座架布置在第一垂直框架元件與第二垂直框架元件之間。對于屋頂應用，可以使用單個垂直框架元件，并且多個裝備座架彼此相對地布置在第一垂直框架元件上，用來降低組裝件的高度。
【附圖說明】
[0009]圖1是根據本發明的一個示例的安裝框架的透視圖。
[0010]圖2是安裝至塔結構的圖1的安裝框架的透視圖。
[0011]圖3是圖2的安裝框架和塔結構的側視圖。
[0012]圖4是包括圖1的安裝框架的蜂窩扇區無線電組裝件的第一示例的側視圖。
[0013]圖5是圖4的蜂窩扇區無線電組裝件的透視圖。
[0014]圖6是圖1的安裝框架的一部分的透視圖。
[0015]圖7是包括圖1的安裝框架的蜂窩扇區無線電組裝件的第二示例的透視圖。
[0016]圖8是圖7的蜂窩扇區無線電組裝件的替代透視圖。
[0017]圖9是圖7的蜂窩扇區無線電組裝件的另一替代透視圖。
[0018]圖10是如在圖7-9中實施的具有附加的支架的安裝框架的透視圖。
[0019]圖1la是適于屋頂應用的蜂窩扇區無線電組裝件的第三示例的透視圖。
[0020]圖1Ib是如圖1 Ia中實施的安裝框架的透視圖。
[0021]圖12是同樣適于屋頂應用的蜂窩扇區無線電組裝件的第四示例的透視圖。
[0022]圖13是圖12的蜂窩扇區無線電組裝件的另一替代透視圖。
[0023]圖14是如圖12和13中實施的具有附加的支架的安裝框架的透視圖。
[0024]圖15是與根據本發明的蜂窩扇區無線電組裝件一起使用的運送板條箱(shippingcrate)的圖示。
[0025]圖16是根據本發明的另一個方面的在圖15的運送板條箱的基座上的安裝位置的圖示。
[0026]圖17是根據本發明的另一個方面的在運輸之前安裝在運送板條箱的基座上的蜂窩扇區無線電組裝件的圖示。
【具體實施方式】
[0027]參考圖1，示出了根據本發明的安裝框架10的一個示例。安裝框架10可以包括第一管12、第二管14以及多個裝備座架16。吊耳18也可以被包括在其中。優選地，裝備座架16被配置為容納各種各樣塔安裝的裝備。
[0028]管12、14可以近似彼此平行。雖然管是優選的實施例，但其它垂直構件也可以是合適的。例如，方形通道可以替代管12、14。裝備座架16被垂直地隔開，使得塔安裝的裝備當中的每個件(諸如射頻拉遠頭)具有充分的熱通風。進行這種隔開還允許適當的線纜管理和走線。裝備座架16在用于接納來自任何制造商的無線電裝置上是通用的。在示出的示例中，提供了四個裝備座架16。這提供了總共八個安裝位置(每個裝備座架16的每一側有一個)，以便允許擴展。附加的安裝支架可以被包括，用于使裝備座架16適于任何給定的射頻拉遠頭，以供任何給定的射頻拉遠頭安裝至裝備座架16。
[0029]安裝框架10可以包含焊接鋼結構。特別地，裝備座架16是然后被焊接至管12、14的焊接結構。優選地，焊接是連續的。由于惡劣的腐蝕環境，間斷焊接不是優選的。這種焊接的構造是優選的，因為其與由栓接在一起的多個部件組成的常規安裝框架相比重量更輕。與具有栓接的連接的常規框架相比，焊接的構造還更牢固。例如，本文中示出的焊接示例可以承受高達150mph的風的作用。另外的輕量型材料(例如，鋁)也可以用于該安裝框架。
[0030]參考圖2和3，安裝框架10可以通過多個通用的、可調整的安裝支架22被安置在蜂窩塔(未示出)的框架結構20上。即使安裝框架所附接的塔結構20相對于垂直方向是成角度的，支架22也是可調整的，使得安裝框架可以被垂直地安裝。通過U型栓24，支架22可以附接至安裝框架10的管12。這允許相對于塔方位平移(azimuth panning)蜂窩扇區無線電組裝件。
[0031]參考圖4和5，示出了根據本發明的一個示例的蜂窩扇區無線電組裝件30。蜂窩扇區無線電組裝件30包括天線32和安置在安裝框架10上的射頻拉遠頭34。用U型栓24將天線支架36附接至管14。天線32然后被附接至天線支架36。射頻拉遠頭34每個都通過裝備座架16安裝至安裝框架10。在圖5中，在另一個裝備座架16上，RF濾波器38被安置在與光纖和電力分配單元39相對的位置。附加的塔安裝的裝備也可以被安裝在安裝框架10上。蜂窩扇區無線電組裝件還包括RF線纜26，該RF線纜26將射頻拉遠單元34耦接至RF濾波器38，并且將RF濾波器38耦接至天線32。
[0032]參考圖6，示出了裝備座架16和吊耳18的附加的細節。裝備座架16具有頂桿40、底桿42以及焊接至頂桿40和底桿42的垂直板44。多個孔46位于預定的位置，以便容納多個塔安裝的裝備和支架系統(bracketry)。孔無需是螺紋的。螺紋夾(threaded clip)可以附接至裝備安裝位置孔，其由裝備的給定件和/或其安裝支架使用。吊耳18可以包括U型栓，該U形栓通過螺紋緊固件連接至裝備座架16。可替代地，吊耳18可以被焊接在裝備座架16上。首尾位置(fore and aft locat1n)被設置以便維持完全的蜂窩扇區無線電組裝件30在升起整個組裝件時的平衡。例如，吊耳18可以位于蜂窩扇區無線電組裝件的重心附近，使得組裝件直線地懸吊和提升，由此降低潛在地損壞與塔的接觸的風險。包括這樣的吊耳18降低了損毀天線和無線電裝備的風險。
[0033]參考圖7-10，塔安裝的蜂窩扇區無線電組裝件50可以配備有兩個天線52、54。兩個天線52、54可以提供接收分集、或者多載波、或者通過附加的RF頻帶的附加容量。參考圖10，在該示例中，一對水平的安裝框架56被附接至安裝框架10的管12。水平的安裝框架56被配置為接受天線安裝支架22。還示出了附接至裝備座架16的適配器支架58。適配器支架58有助于射頻拉遠頭34的附接。
[0034]安裝框架10允許完全的蜂窩扇區無線電組裝件30、50在升起和安裝在塔位置上之前被預組裝和測試。如本文所使用的，蜂窩扇區無線電組裝件30、50通常包括安裝框架10、安裝至安裝框架10的至少一個蜂窩扇區天線32、安裝至安裝框架10的裝備座架16的至少一個射頻拉遠頭34、以及將射頻拉遠頭34連接至扇區天線32的適合的RF線纜。如在各種實施例中示出的，蜂窩扇區無線電組裝件30、50還可以包括一個或者多個濾波器、附加的天線、光纖和電力分配裝備、和/或一個或者多個雙工器。
[0035]安裝框架結構可以被應用于多個現場部署配置，包括塔安裝、屋頂安裝和帶有遠端天線的屋頂安裝。適用于屋頂安置的本發明的一個示例在圖1la和Ilb中示出。在該示例中，安裝框架70包括單個柱72、基座凸緣74和多個裝備座架16。凸緣74包括槽孔76。槽孔76允許蜂窩扇區無線電組裝件相對于屋頂座架的方位平移。扭矩桿可以被包括在安裝框架上，以便有助于平移蜂窩扇區無線電組裝件。
[0036]天線支架78附接至柱72，并且蜂窩天線32被安裝在天線支架78上。射頻拉遠頭34被安裝在第一裝備座架16的任一側上。濾波器38和光纖/電力終端單元39被附接至另一個裝備座架16。光纖/電力終端單元39向塔安裝的裝備的需要電力的每個件分配電力，并且為射頻拉遠頭34提供光纖回程分界點。完整的組裝件包括蜂窩扇區無線電組裝件80。
[0037]在另一個示例中，1.5米的蜂窩扇區無線電組裝件90在圖12-14中示出。蜂窩扇區無線電組裝件90包括安裝框架92、射頻拉遠頭34、濾波器38以及光纖/電力終端39。安裝框架92包括具有凸緣74的單個柱72。多個裝備座架16焊接至柱72。裝備座架被彼此相對地焊接，以便降低安裝框架92的高度。安裝框架92還可以包括接地桿。天線支架94可以通過U型栓附接至柱72，如在圖14中所示。
[0038]如上所述，裝備座架16彼此相對地取向。因此，射頻拉遠頭34位于與濾波器38/其它電子裝置相對的位置，由此降低了蜂窩扇區無線電組裝件90的整體高度。蜂窩扇區無線電組裝件90可以被容易地提升和移動穿過建筑物，包括適配到常規的電梯中。這使得安置團隊能夠在不需要使用或耗費起重機或者直升機的情況下將蜂窩扇區無線電組裝件定位在建筑物的屋預上。
[0039]比外，安裝框架可以被配置以便優化運送。例如，安裝框架以及附接至安裝框架的部件的位置可以被配置，使得當蜂窩扇區無線電組裝件被裝載至其運送板條箱中時，該運送板條箱能夠被調整尺寸以便最大化利用商業運送集裝箱。
[0040]在優選的實施例中，蜂窩扇區無線電組裝件在運送至蜂窩站之前在工廠中被組裝，并以集成解決方案的方式被完全地測試。在該示例中，所有安裝和互連在受控制的工廠環境中進行，而不是在現場或者倉庫中進行。在工廠處可以用滑動式全天候防護罩(slide-on weather boot)對連接器進行密封。在運送之前，可以在工廠中測試和驗證所有光學和RF性能指標。這確保了線纜布線連接至合適的終端，并且這些連接足夠整潔以便滿足性能要求。被污染的連接可能導致不令人滿意的無源互調(PM)水平。
[0041]工廠組裝件的另一個優點是在安置之前配置可以被完全地測試和表征。安置可以盡可能少地包括將蜂窩扇區無線電組裝件附接至位于塔或柱上的安裝位置、設置機械下傾角、設置機械方位角以及連接回程和電力。這減少了在現場服務人員所需要的時間的量。
[0042]雖然在工廠中制造和測試完全的蜂窩扇區無線電組裝件具有與改進性能和降低安置時間有關的某些優點，但這樣的過程也引起了某些另外的考慮。例如，參考圖17，射頻拉遠頭34、濾波器38、回程/電力終端單元39和扇區天線52、54已經從它們原始的保護性運送包裝中被移除。此外，RF線纜26被安置并且組裝件被完全地測試以便確保合適的RF連接。線纜布線是暴露的，并且可能被不正確地處理上述蜂窩扇區無線電組裝件所損壞。因此，本發明的一個方面涉及策略性地設計的包裝，以便確保預組裝、預測試的蜂窩扇區無線電組裝件的可靠運輸。
[0043]參考圖15，示出了運送板條箱100。該運送板條箱100包括用于提升板條箱的整體提升點101。參考圖16，在本發明的另一個方面，安裝位置102可以位于運送板條箱100的基座104上。在優選的示例中，安裝位置102包括緊固至基座104的支架106以及在支架106與基座104之間的彈性(elastomer ic)材料108。彈性材料減少會以其他方式從運送板條箱傳輸至蜂窩扇區無線電組裝件的振動和沖擊載荷。
[0044]參考圖17，在運送之前，蜂窩扇區無線電組裝件50被安裝在運送板條箱100的基座104上。當安裝支架22用于將蜂窩扇區無線電組裝件50附接至蜂窩塔安裝結構20時，在運送期間，安裝支架22可以有利地被緊固至運送板條箱100的基座104上的安裝位置102。帶110進一步將蜂窩扇區無線電組裝件50固定至板條箱100的基座104。
[0045]在安置期間，一旦蜂窩扇區無線電組裝件30、50被機械地安裝和取向，可以進行光纖回程和電力連接。在若干示出的示例中，光纖和電力分配單元39被包括在蜂窩扇區無線電組裝件中。其它常用的回程技術可以用于替代光纖終端。為實現“即插即用”操作，可以提供具有與干線線纜(trunk cable)配合的外部I/O連接器的工廠預組裝的、預布線的地基箱體。在這種情況下，還可以提供具有與干線線纜配合的外部I/O連接器的工廠預組裝的、預布線的塔安裝的扇區。例如，可以提供具有用于連接地面箱體和塔安裝的扇區的連接化端部的混合干線線纜(光纖/銅)。
[0046]本文描述的和/或在附圖中示出的蜂窩扇區無線電組裝件及其部件的若干實施例僅是通過示例的方式呈現，而非對本發明的范圍進行限制。除非另外特定指出，蜂窩扇區無線電組裝件的獨立方面和部件在不背離本發明的范圍和精神的情況下可以被修改。
【主權項】
1.一種用于蜂窩扇區無線電組裝件的框架，包括: a.第一垂直框架元件； b.第二垂直框架元件； c.多個裝備座架，所述多個裝備座架布置在所述第一垂直框架元件與所述第二垂直框架元件之間； d.吊耳，所述吊耳附接至所述多個裝備座架中的最頂端的裝備座架。2.如權利要求1所述的框架，其中所述裝備座架中的每一個包括焊接結構，所述焊接結構包括頂桿、底桿、以及在所述頂桿與所述底桿之間的垂直板。3.如權利要求1所述的框架，其中所述第一垂直框架元件和所述第二垂直框架元件包括管。4.一種預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，包括: a.框架，所述框架包括第一垂直框架元件和焊接至所述第一垂直框架元件的多個裝備座架； b.安裝在所述框架上的至少一個蜂窩基站天線； c.安裝在所述多個裝備座架中的一個上的至少一個蜂窩無線電裝置； d.RF線纜，所述RF線纜將所述蜂窩無線電裝置連接至所述蜂窩基站天線。5.如權利要求4所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，其中所述裝備座架中的每一個包括焊接結構，所述焊接結構包括預桿、底桿以及在所述頂桿與所述底桿之間的垂直板。6.如權利要求4所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，其中所述框架還包括第二垂直框架元件，并且所述多個裝備座架被布置在所述第一垂直框架元件與所述第二垂直框架元件之間。7.如權利要求4所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，其中所述多個裝備座架被彼此相對地布置在所述第一垂直框架元件上。8.如權利要求4所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，還包括安裝在所述多個裝備座架中的一個上的回程終端和電力分配單元。9.如權利要求4所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，還包括安裝在所述多個裝備座架中的一個上的濾波器單元。10.—種可運送的、預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，包括: a.根據權利要求1所述的基站裝備框架； b.安裝在框架上的至少一個蜂窩基站天線； c.安裝在框架上的至少一個蜂窩無線電裝置； d.將所述蜂窩無線電裝置耦接至所述蜂窩基站天線的RF線纜； e.布置在框架上的塔安裝支架；以及 f.運送板條箱基座，所述運送板條箱基座包括彈性地隔離的座架； 其中所述框架通過將塔安裝支架附接至所述運送板條箱基座上的所述彈性地隔離的座架而被固定至所述運送板條箱基座以供運送。11.如權利要求10所述的蜂窩扇區無線電組裝件，還包括: a.安裝在框架上的回程終端和電力分配單元；以及 b.將所述回程終端和電力分配單元連接至所述蜂窩無線電裝置的電力和數據線纜。12.如權利要求10所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，還包括安裝在框架上的濾波器單元;其中所述RF線纜將所述蜂窩無線電裝置耦接至所述濾波器單元，并且所述RF線纜還將所述濾波器單元耦接至所述蜂窩基站天線。13.如權利要求10所述的預組裝的蜂窩扇區無線電組裝件，其中所述彈性地隔離的座架包括通過彈性材料層與板條箱基座隔離的金屬支架。14.一種蜂窩扇區無線電組裝件，包括: a.基站裝備框架，所述基站裝備框架包括垂直構件和在所述垂直構件的一個端部處的基板； b.安裝在框架上的至少一個蜂窩基站天線； c.安裝在框架上的至少一個蜂窩無線電裝置； d.將所述蜂窩無線電裝置耦接至所述蜂窩基站天線的RF線纜； 其中所述基板具有弓形槽，以便實現在安置期間所述蜂窩扇區無線電組裝件的方位平移。15.如權利要求14所述的蜂窩扇區無線電組裝件，其中框架還包括扭矩桿。16.如權利要求15所述的蜂窩扇區無線電組裝件，還包括: a.安裝在框架上的回程終端和電力分配單元;和 b.將所述回程終端和電力分配單元連接所述至蜂窩無線電裝置的電力和數據線纜。17.如權利要求15所述的蜂窩扇區無線電組裝件，其中所述蜂窩扇區無線電組裝件適于屋頂安置。
【文檔編號】H01Q1/12GK105960733SQ201480069600
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2014年12月19日
【發明人】P·潘納切埃蒂, D·K·西萬納達爾, R·J·比安切, W·M·亨德里克斯
【申請人】康普技術有限責任公司