一種天線調(diào)整裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種天線調(diào)整裝置，包括：控制模塊，用于周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，并發(fā)送給調(diào)整模塊，修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向；調(diào)整模塊，用于在每次接收到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。本發(fā)明同時(shí)公開了一種天線調(diào)整方法。應(yīng)用本發(fā)明所述方案，能夠提高天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種天線調(diào)整裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線技術(shù)，特別涉及一種天線調(diào)整裝置和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的蜂窩無線通信系統(tǒng)中，基站通常安裝在地面固定機(jī)房內(nèi)，基站的天線通常安裝在基站鐵塔或抱桿上，天線位置及姿態(tài)固定，因此可保證天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。
[0003]但是，由于應(yīng)用場景的特殊需求，如當(dāng)應(yīng)用于特殊應(yīng)急通信場景時(shí)，基站和天線可能需要安裝到運(yùn)動(dòng)載體上，如吊裝在浮空平臺(tái)上，所述浮空平臺(tái)可為系留熱氣球等。
[0004]由于浮空平臺(tái)在空中會(huì)受到氣流、風(fēng)力等干擾因素的影響，因此天線很難保持在理想的姿態(tài)，如豎直姿態(tài)，從而導(dǎo)致天線波束方向不斷變化，進(jìn)而引起天線的覆蓋區(qū)域發(fā)生變化。
[0005]圖1為現(xiàn)有浮空平臺(tái)(系留熱氣球)的示意圖；圖2為現(xiàn)有當(dāng)天線處于豎直姿態(tài)時(shí)的覆蓋區(qū)域示意圖；圖3為現(xiàn)有當(dāng)天線處于傾斜姿態(tài)時(shí)的覆蓋區(qū)域示意圖?？梢钥闯?，當(dāng)天線姿態(tài)發(fā)生變化時(shí)，其覆蓋區(qū)域也會(huì)發(fā)生變化。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)中，為降低浮空平臺(tái)對(duì)天線姿態(tài)的影響，通常采用柔性材料，如鋼絲繩或尼龍繩等來連接天線與天線掛架，天線掛架通常與基站固定連接成一體，利用天線自身的重量來使得天線盡量趨于豎直姿態(tài)。
[0007]但是，這種方式仍難克服因風(fēng)力、氣流等干擾因素的影響而引起的天線姿態(tài)變化，因此，仍難保持天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種天線調(diào)整裝置和方法，能夠提高天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。
[0009]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0010]一種天線調(diào)整裝置，包括:
[0011]控制模塊，用于周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，并發(fā)送給調(diào)整模塊，所述修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向；
[0012]所述調(diào)整模塊，用于在每次接收到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。
[0013]一種天線調(diào)整方法，包括:
[0014]周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，所述修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向；
[0015]其中，在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。[0016]可見，采用本發(fā)明所述方案，可周期性地獲取天線修正后的重力加速度方向，相應(yīng)地，在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，如果根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定出天線的俯仰角不符合預(yù)定要求，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)，相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述方案盡可能地保證了天線姿態(tài)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為現(xiàn)有浮空平臺(tái)的示意圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有當(dāng)天線處于豎直姿態(tài)時(shí)的覆蓋區(qū)域示意圖。
[0019]圖3為現(xiàn)有當(dāng)天線處于傾斜姿態(tài)時(shí)的覆蓋區(qū)域示意圖。
[0020]圖4為本發(fā)明天線調(diào)整裝置實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明天線調(diào)整裝置較佳實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖6為現(xiàn)有修正后的重力加速度大小和方向的確定方式示意圖。
[0023]圖7為本發(fā)明天線調(diào)整方法實(shí)施例的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明中提出一種天線調(diào)整方案，能夠提高天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性。
[0025]本發(fā)明所述方案不僅適用于天線的理想姿態(tài)為豎直姿態(tài)的情況，對(duì)其它姿態(tài)同樣適用。
[0026]為使本發(fā)明的技術(shù)方案更加清楚、明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所述方案作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0027]圖4為本發(fā)明天線調(diào)整裝置實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖4所示，包括:控制模塊和調(diào)整模塊。
[0028]控制模塊，用于周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，并發(fā)送給調(diào)整模塊，修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向，即指去除干擾因素影響后的真實(shí)重力加速度方向，干擾因素是指風(fēng)力、氣流等會(huì)引起天線姿態(tài)發(fā)生變化的因素；
[0029]調(diào)整模塊，用于在每次接收到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。
[0030]另外，圖4所示裝置中還可進(jìn)一步包括:重力傳感器模塊和運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊。
[0031]重力傳感器模塊，用于周期性地采集天線掛架的重力加速度大小和方向，并發(fā)送給控制|吳塊；
[0032]運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊，用于周期性地采集天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，并發(fā)送給控制模塊；
[0033]重力傳感器模塊與運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊每次采集的時(shí)刻均同步；
[0034]相應(yīng)地，控制模塊根據(jù)每次接收到的所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，確定出每次修正后的重力加速度方向，即對(duì)每次所采集的重力加速度方向進(jìn)行修正后的重力加速度方向。
[0035]通常，調(diào)整模塊的個(gè)數(shù)與天線數(shù)相同，每個(gè)調(diào)整模塊分別唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)天線。
[0036]這樣，在每次接收到修正后的重力加速度方向后，每個(gè)調(diào)整模塊可分別根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定出水平面方向，并根據(jù)確定出的水平面方向確定自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角是否等于預(yù)定值，如果否，則將自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角調(diào)整為預(yù)定值。
[0037]圖5為本發(fā)明天線調(diào)整裝置較佳實(shí)施例的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，假設(shè)共存在3個(gè)天線，那么，調(diào)整模塊的個(gè)數(shù)也為3個(gè)，每個(gè)調(diào)整模塊分別唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)天線，調(diào)整模塊還起到連接天線和天線掛架的作用，天線掛架通常為鋁合金等材料，另外，重力傳感器模塊和運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊需要與天線掛架之間處于固定連接狀態(tài)(為簡化附圖，未圖示)，以保證所采集的參數(shù)的準(zhǔn)確性。
[0038]重力傳感器模塊周期性地采集天線掛架的重力加速度大小和方向，發(fā)送給控制模塊，同時(shí)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊周期性地采集天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，也發(fā)送給控制模塊；重力傳感器模塊與運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊每次采集的時(shí)刻均同步。一個(gè)周期的具體時(shí)長可根據(jù)實(shí)際需要而定，如果時(shí)長很短，則相當(dāng)于是在進(jìn)行實(shí)時(shí)采集。
[0039]對(duì)應(yīng)于每個(gè)周期，當(dāng)控制模塊接收到所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向后，可根據(jù)接收到的信息確定出修正后的重力加速度方向，并發(fā)送給3個(gè)調(diào)整模塊。
[0040]如何根據(jù)所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向確定出修正后的重力加速度方向?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中，在確定出修正后的重力加速度方向的同時(shí)，還會(huì)同時(shí)確定出修正后的重力加速度大小，但這一參數(shù)本方案中不會(huì)用到。
[0041]圖6為現(xiàn)有修正后的重力加速度大小和方向的確定方式示意圖。如圖6所示，其中的a表示所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向(一個(gè)矢量)，g’表示所采集的重力加速度大小和方向(一個(gè)矢量)，g即表示修正后的重力加速度大小和方向(一個(gè)矢量)。
[0042]當(dāng)3個(gè)調(diào)整模塊每次接收到控制模塊發(fā)送來的修正后的重力加速度方向后，可分別進(jìn)行以下處理:根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定出水平面方向，由于修正后的重力加速度方向即可認(rèn)為是真實(shí)的重力加速度方向，而真實(shí)的重力加速度方向與水平面成90度角，因此，可根據(jù)修正后的重力加速度方向確定出水平面方向；之后，可根據(jù)確定出的水平面方向確定自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角是否等于預(yù)定值，俯仰角是指天線與水平面之間的夾角，每個(gè)天線的俯仰角都是預(yù)定好的，如果天線的俯仰角不等于預(yù)定值，則說明其發(fā)生了不希望的變化，因此需要進(jìn)行調(diào)整；相應(yīng)地，如果確定出自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角不等于預(yù)定值，則需要將其調(diào)整為預(yù)定值，如果確定出自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角等于預(yù)定值，則無需進(jìn)行調(diào)整。
[0043]各調(diào)整模塊如何對(duì)自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角進(jìn)行調(diào)整可根據(jù)實(shí)際需要而定，t匕如，可通過內(nèi)置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)自身對(duì)應(yīng)的天線的姿態(tài)發(fā)生一定的變化，從而使得天線的俯仰角等于預(yù)定值。不同天線的俯仰角的預(yù)定值可能相同，也可能不同，通常相同。
[0044]至此，即完成了關(guān)于本發(fā)明裝置實(shí)施例的介紹。
[0045]基于上述介紹，圖7為本發(fā)明天線調(diào)整方法實(shí)施例的流程圖。如圖7所示，包括:
[0046]步驟71:周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向。
[0047]本步驟的具體實(shí)現(xiàn)可為:周期性地采集天線掛架的重力加速度大小和方向以及天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向；根據(jù)每次所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，確定出每次修正后的重力加速度方向。
[0048]步驟72:在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。
[0049]在實(shí)際應(yīng)用中，天線的個(gè)數(shù)可為一個(gè)以上；相應(yīng)地，本步驟中，在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，可根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定出水平面方向；之后，針對(duì)每個(gè)天線，分別進(jìn)行以下處理:根據(jù)確定出的水平面方向確定該天線的俯仰角是否等于預(yù)定值，如果否，則將該天線的俯仰角調(diào)整為預(yù)定值。
[0050]需要說明的是，圖7中“步驟71”、“步驟72”的表示方式僅為了表述方便，并不用于限制各步驟之間的先后順序，實(shí)際上，兩個(gè)步驟是交叉執(zhí)行的，即在步驟71中每獲取到一次修正后的重力加速度方向后，即執(zhí)行一次步驟72。
[0051]圖7所示方法實(shí)施例的具體工作流程請(qǐng)參照前述裝置實(shí)施例及較佳實(shí)施例中的相應(yīng)說明，此處不再贅述。
[0052]需要說明的是，上述各實(shí)施例及較佳實(shí)施例中，僅以根據(jù)每次所采集的天線掛架的重力加速度大小和方向以及所采集的天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向確定出天線每次修正后的重力加速度方向?yàn)槔M(jìn)行說明，并不用于限制本發(fā)明的技術(shù)方案，在實(shí)際應(yīng)用中，如果采用本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┑钠渌绞?，也是可以的?br> [0053]本發(fā)明所述方案主要適用于對(duì)蜂窩無線通信系統(tǒng)中的基站天線進(jìn)行調(diào)整，尤其適用于特殊應(yīng)急通信場景下，所述蜂窩無線通信系統(tǒng)可為第二代(2G, 2nd-Generation)移動(dòng)通信系統(tǒng)、第三代(3G，3rd-Generation)移動(dòng)通信系統(tǒng)、長期演進(jìn)(LTE，Long TermEvolution)系統(tǒng)等。在特殊應(yīng)急通信場景下，基站和天線通常會(huì)被安裝到運(yùn)動(dòng)載體上，如吊裝在浮空平臺(tái)上，所述浮空平臺(tái)可為系留熱氣球等；在該場景下，由于浮空平臺(tái)在空中會(huì)受到氣流、風(fēng)力等干擾因素的影響，因此天線很難保持在理想的姿態(tài)，從而導(dǎo)致天線波束方向不斷變化，進(jìn)而引起天線的覆蓋區(qū)域發(fā)生變化，而采用本發(fā)明所述方案后，可周期性地獲取天線掛架修正后的重力加速度方向，相應(yīng)地，在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，如果根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定出天線的俯仰角不符合預(yù)定要求，則可將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)，從而克服了氣流、風(fēng)力等干擾因素的影響，盡可能地使天線保持在理想的姿態(tài)，即盡可能地保證了天線姿態(tài)的穩(wěn)定性，進(jìn)而提高了天線覆蓋區(qū)域的穩(wěn)定性；而且，本發(fā)明所述方案實(shí)現(xiàn)起來簡單方便，便于普及和推廣。
[0054]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種天線調(diào)整裝置，其特征在于，包括: 控制模塊，用于周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，并發(fā)送給調(diào)整模塊，所述修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向； 所述調(diào)整模塊，用于在每次接收到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置中進(jìn)一步包括: 重力傳感器模塊，用于周期性地采集天線掛架的重力加速度大小和方向，并發(fā)送給所述控制模塊； 運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊，用于周期性地采集所述天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，并發(fā)送給所述控制模塊； 所述重力傳感器模塊和所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊每次采集的時(shí)刻均同步； 所述控制模塊根據(jù)每次接收到的所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，確定出每次修正后的重力加速度方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于， 所述調(diào)整模塊的個(gè)數(shù)與天線數(shù)相同，每個(gè)調(diào)整模塊分別唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)天線； 在每次接收到修正后的重力加速度方向后，每個(gè)調(diào)整模塊分別根據(jù)本次接收到的修正后的重力加速度方向確定出水平面方向，并根據(jù)確定出的水平面方向確定自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角是否等于預(yù)定值，如果否，則將自身對(duì)應(yīng)的天線的俯仰角調(diào)整為預(yù)定值。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述重力傳感器模塊和所述運(yùn)動(dòng)參數(shù)采集模塊與所述天線掛架之間處于固定連接狀態(tài)。
5.一種天線調(diào)整方法，其特征在于，包括: 周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向，所述修正后的重力加速度方向是指去除干擾數(shù)值后的重力加速度方向； 其中，在每次獲取到修正后的重力加速度方向后，根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述周期性地獲取天線的修正后的重力加速度方向包括: 周期性地采集天線掛架的重力加速度大小和方向以及所述天線掛架的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向； 根據(jù)每次所采集的重力加速度大小和方向以及所采集的運(yùn)動(dòng)加速度大小和方向，確定出每次修正后的重力加速度方向。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述天線的個(gè)數(shù)為一個(gè)以上；所述根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定天線的俯仰角是否符合預(yù)定要求，如果否，則將天線的俯仰角調(diào)整為符合預(yù)定要求的狀態(tài)包括: 根據(jù)本次獲取到的修正后的重力加速度方向確定出水平面方向； 針對(duì)每個(gè)天線，分別進(jìn)行以下處理:根據(jù)確定出的水平面方向確定該天線的俯仰角是否等于預(yù)定值，如果否，則將該天線的俯仰角調(diào)整為預(yù)定值。
【文檔編號(hào)】H01Q3/08GK103682633SQ201210327986
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月6日
【發(fā)明者】曹汐 申請(qǐng)人:中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司