带有至少两个能更换的放大器模块的、用于固定在桅杆形或壁形支架上的移动无线电天线制造技术

本发明专利技术涉及一种移动无线电天线(1)，其包括至少一个天线壳体(2)，该天线壳体带有壳体前侧(2a)、壳体后侧(2b)和侧向的第一壳体侧(2c)以及与侧向的第一壳体侧对置的侧向的第二壳体侧(2d)。在天线壳体(2)中有多个辐射器或辐射器对(4)。至少两个放大器模块(10)，其中，每个放大器模块包括第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)，放大器模块(10)在天线壳体(2)外固定在天线壳体上。连接端口(12a、12b)通过插塞连接和与之对应的第一和第二连接借助装置(8a、8b)连接。至少一个信号处理和/或控制单元(9)被安装在与放大器模块(10)分开的壳体中或者安装在移动无线电天线(1)的天线壳体(2)中或上。所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)包括至少一个到基带单元或到移动无线电网络的数字接口以及到分离的放大器模块(10)的接口。

Mobile radio antenna with at least two replaceable amplifier modules fixed to mast or wall brackets

The present invention relates to a mobile radio antenna (1) comprising at least one antenna shell (2), which is provided with a front side (2a), a rear side (2b) of the shell and a lateral first shell side (2c) as well as a lateral second shell side (2d) opposite to the lateral first shell side. There are multiple radiators or radiator pairs (4) in the antenna housing (2). At least two amplifier modules (10), in which each amplifier module includes a first connection port (12a) and a second connection port (12b), and the amplifier module (10) is externally fixed on the antenna housing (2). Connection ports (12a, 12b) are connected by plug connection and the corresponding first and second connections by means of devices (8a, 8b). At least one signal processing and/or control unit (9) is installed in a housing separated from the amplifier module (10) or in an antenna housing (2) of a mobile radio antenna (1). The at least one signal processing and/or control unit (9) includes at least one digital interface to a baseband unit or to a mobile radio network and an interface to a separate amplifier module (10).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有至少两个能更换的放大器模块的、用于固定在桅杆形或壁形支架上的移动无线电天线
本专利技术涉及一种用于桅杆形或壁形支架的(半)有源移动无线电天线，带有能更换的放大器模块。
技术介绍
有源移动无线电天线由天线和一个或多个射频拉远头(RRH)构成，射频拉远头可以安装在天线上(半有源天线)或者集成到天线中或固定连接到天线中(有源天线)。电源、发射和接收组件(收发器)、末级放大器和双工滤波器在天线桅杆上的适用于户外的、耐全部气候的安装，被称作射频拉远头。与基站的通信在此大多通过数字接口、如玻纤连接完成。在与射频拉远头组合时也可以称为(半)有源天线的移动无线电天线，包括多个辐射器或辐射器对，所述辐射器或辐射器对装备有射频单元(放大器单元)或者被这种射频单元供电。在移动无线电天线中，由于放大器的低效以及在数字部分中极为耗费的信号处理过程，会有巨大的损耗功率。在这种移动无线电天线中能达到的效率约在20％至30％。这意味着，70％-80％的所传输的电功率必然更为优先地作为热量被再次排出。这导致，必须以高的冷却耗费运行，这提高了重量和成本。更为复杂的是，移动无线电天线使用的环境温度可以达到-40℃至+55℃。用于数字信号处理的构件(例如FPGA)和功率放大器(芯片)必须相应地针对所述温度范围进行规格设定。目前，有源移动无线电天线被构造得非常紧凑并且所有的功能单元，如功率放大器(PA；英语PowerAmplifier)、处理器单元(TRX板)、滤波器、A/D转换器或D/A转换器因此被布置在极为狭小的空间上。在这些结构元件中的其中一个结构元件失效时，必须更换所有的功能单元或整个移动无线电天线。更换的前提是，移动无线电天线必须完全被关断。此外经常无法用还在工作的功能单元继续运行。功能单元也被这样布置在移动无线电天线上或移动无线电天线中，使得该移动无线电天线总体上必须被取下并且优选在地面上更换功能单元。紧接着又将该移动无线电天线挂起。因为移动无线电天线具有很大的重量，所以为此经常需要相应的起重装置，所述起重装置尤其可以被频繁使用在不可达的区域中。由DE102012011892A1已知一种用于移动无线电天线的支撑系统，该支撑系统允许了：与移动无线电天线相间隔的、布置在移动无线电天线和桅杆之间的间隔空间中的移动无线电部件可以被更换，而不必在此取下移动无线电天线。DE102012011892A1的缺点在于复杂的结构和提高的布线耗费以及这样的事实，即在单个功能单元故障时却必须更换整个移动无线电天线的有源部件。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，创造一种移动无线电天线，其被紧凑地构造、具有良好的电性能、特别是极高的可靠性并且它的功能单元在故障情况下能被方便地更换。该任务通过按照独立权利要求1所述的带有能更换的放大器模块的按本专利技术的移动无线电天线解决。在从属权利要求中说明了按本专利技术的移动无线电天线的有利的扩展设计。带有能更换的放大器模块的按本专利技术的移动无线电天线用于固定在桅杆形的或壁形的支架上。该移动无线电天线包括至少一个天线壳体，该天线壳体带有能透过电磁辐射的壳体前侧、壳体后侧和侧向的第一壳体侧以及与该侧向的第一壳体侧对置的侧向的第二壳体侧，所述壳体前侧、壳体后侧、侧向的第一壳体侧和侧向的第二壳体侧一起形成了环绕的壳体壁。天线壳体在此沿着纵轴线延伸。在天线壳体中多个辐射器或辐射器对在至少一个反射器前间隔开地布置。所述移动无线电天线还包括至少一个信号处理和/或控制单元。所述移动无线电天线还包括带有第一连接端口和第二连接端口的至少两个放大器模块。放大器模块在壳体后侧上和/或侧向的第一或第二壳体侧上在天线壳体外部被固定或安装在该天线壳体上。所述至少一个信号处理和/或控制单元在与放大器模块分离的壳体中被安装在移动无线电天线的天线壳体中或天线壳体上。所述至少一个信号处理和/或控制单元包括到基带单元或到移动无线电网络的至少一个数字接口以及到分离的放大器模块的接口。所述至少两个放大器模块的第一连接端口和第二连接端口通过在天线壳体中相配的连接口与相应的第一和第二连接接触装置通过无螺纹连接和/或无螺接的插塞连接而连接。按本专利技术的移动无线电天线特别有利的是，(发射)放大器处在与信号处理和/或控制单元脱离的、分离的并且能更换的放大器模块中，该放大器模块被布置在天线后方或侧向布置在天线旁。放大器模块在该实施方案中优选包括发射放大器、放大器的前置级和从放大器的输出端到同一放大器的线性化部分的信号路径的反馈以及发射-输出滤波器。在该实施方案中，分别使用分开的辐射器元件用于发射功能和接收功能。接收放大器和用于线性化的信号板优选直接布置在天线壳体内。另一个优点在于，通过使用插塞连接可以取消螺纹以及必要时相应的锁紧螺母的使用。插塞连接尤其被视作是无螺纹连接。由此可以在很高程度上不用工具地由安装人员安全地并且仅通过拔出和插入来更换所述放大器模块。此外还特别有利的是，放大器模块布置在移动无线电天线的天线壳体外。因此可以有效地冷却所述放大器模块，因为天线壳体优选完全是封闭的并且相对其它环境影响被密封。另一个优点在于，所述至少一个信号处理和/或控制单元以及放大器模块被安装在分开的壳体中。在一个放大器模块失效时，不必一起更换集成在所述至少一个信号处理和/或控制单元中的其它功能单元。也不必更换其它放大器模块，因为每个放大器模块优选同样被安装在空间上与其它壳体分离的自身的壳体中。在按本专利技术的一种扩展设计中，在天线壳体的横截面的俯视图中，侧向的第一和/或第二壳体侧在从壳体前侧至壳体后侧的至少一个子区域中以一个分量(方向矢量)朝对置的侧向的壳体侧的方向延伸，因此壳体后侧具有比壳体前侧更小的宽度。放大器模块在侧向的第一壳体侧上和/或在侧向的第二壳体侧上固定和/或安装在天线壳体外。在此，每个放大器模块要么被布置或安装在侧向的第一壳体侧上以及可选布置或安装在壳体后侧上，要么被布置或安装在侧向的第二壳体侧上以及可选布置或安装在壳体后侧上。侧向的第一和/或第二壳体侧为此在两个不同的侧壁区段上具有至少两个连接口，第一和第二连接接触装置分别与所述连接口相配。在此特别有利的是，天线壳体在横截面图中从壳体前侧朝着壳体后侧变窄并且放大器模块中的至少一个(或者全部)用其两个连接端口通过两个连接口连接和固定在不同的侧壁区段中。因此可以创造出一种非常紧凑的移动无线电天线。通过使两个连接端口作用在不同的、彼此分离的侧壁区段上，完成了相应信号的更好的信号解耦，这引起了对放大器模块振荡的抑制，在高度放大时需要对振荡的抑制。在一种按本专利技术的扩展设计中，在天线壳体的横截面的俯视图中，侧向的第一和第二壳体侧被构造成阶梯形或锯齿形并且分别包括n个侧面区段，其中，n≥2或n≥3或n≥4。侧面区段也可以被称为侧壁区段。侧向的第一和第二壳体侧的第一侧面区段连接在壳体前侧上，以及侧向的第一和第二壳体侧的第n个侧面区段，即最后的侧面区段，连接在壳体后侧上。在侧向的第一和第二壳体侧的相应的侧面区段之间的间距，优选从第一侧面区段朝着第n个侧面区段连续地缩小。侧向的第一和/或第二壳体侧在用于所述至少一个放大器模块的两个不同的侧面区段上具有至少两个连接口连同相配的第一和第二连接接触装置。天线壳体的阶梯形的结构进一步简化了放大器模块的安装。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于固定在桅杆形的或壁形的支架上的、带有至少两个能更换的放大器模块的移动无线电天线(1)，该移动无线电天线具有下列特征：‑至少一个天线壳体(2)，其带有共同形成了环绕的壳体壁的壳体前侧(2a)、壳体后侧(2b)和侧向的第一壳体侧(2c)以及与侧向的第一壳体侧对置的侧向的第二壳体侧(2d)，其中，天线壳体(2)沿着纵轴线(3)延伸；‑在天线壳体(2)中，多个辐射器或辐射器对(4)在至少一个反射器(5)前间隔开地布置；‑各带有第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)的至少两个放大器模块(10)；‑放大器模块(10)在壳体后侧(2b)上和/或在侧向的第一或第二壳体侧(2c、2d)上在天线壳体(2)外被固定或安装在天线壳体上；‑至少一个信号处理和/或控制单元(9)；‑所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)被安装在与放大器模块(10)分离的壳体中或者安装在移动无线电天线(1)的天线壳体(2)上；‑所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)包括到基带单元或到移动无线电网络的至少一个数字接口和到分离的放大器模块(10)的接口；‑所述至少两个放大器模块(10)的第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)通过在天线壳体(2)中相配的连接口(7a、7b)与相配的第一和第二连接接触装置(8a、8b)通过插塞连接而连接。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.11 DE 102016112701.91.一种用于固定在桅杆形的或壁形的支架上的、带有至少两个能更换的放大器模块的移动无线电天线(1)，该移动无线电天线具有下列特征：-至少一个天线壳体(2)，其带有共同形成了环绕的壳体壁的壳体前侧(2a)、壳体后侧(2b)和侧向的第一壳体侧(2c)以及与侧向的第一壳体侧对置的侧向的第二壳体侧(2d)，其中，天线壳体(2)沿着纵轴线(3)延伸；-在天线壳体(2)中，多个辐射器或辐射器对(4)在至少一个反射器(5)前间隔开地布置；-各带有第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)的至少两个放大器模块(10)；-放大器模块(10)在壳体后侧(2b)上和/或在侧向的第一或第二壳体侧(2c、2d)上在天线壳体(2)外被固定或安装在天线壳体上；-至少一个信号处理和/或控制单元(9)；-所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)被安装在与放大器模块(10)分离的壳体中或者安装在移动无线电天线(1)的天线壳体(2)上；-所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)包括到基带单元或到移动无线电网络的至少一个数字接口和到分离的放大器模块(10)的接口；-所述至少两个放大器模块(10)的第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)通过在天线壳体(2)中相配的连接口(7a、7b)与相配的第一和第二连接接触装置(8a、8b)通过插塞连接而连接。2.按照权利要求1所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-所述第一连接端口(12a)与所述第一连接接触装置(8a)通过插塞连接而电连接和/或所述第二连接端口(12b)与所述第二连接接触装置(8b)通过插塞连接而电连接；或者-所述第一连接端口(12a)具有一个或多个内导体，内导体与在所述第一连接接触装置(8a)中的一个或多个内导体容纳元件电连接；或者所述第一连接端口(12a)具有一个或多个内导体容纳元件，内导体容纳元件与在所述第一连接接触装置(8a)中的一个或多个内导体电连接；和/或所述第二连接端口(12b)具有一个或多个内导体，内导体与在所述第二连接接触装置(8b)中的一个或多个内导体容纳元件电连接；或者所述第二连接端口(12b)具有一个内导体容纳元件或多个内导体容纳元件，内导体容纳元件与在所述第二连接接触装置(8b)中的一个或多个内导体电连接。3.按照权利要求1或2所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-通过所述至少两个放大器模块(10)的第一和/或第二连接端口(12a、12b)能将直流电压和/或带有直流电压分量的信号传输给相应的第一和/或第二连接接触装置(8a、8b)。4.按照前述权利要求任一项所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-在所述天线壳体(2)的横截面的俯视图中，侧向的第一和/或第二壳体侧(2c、2d)在从所述壳体前侧(2a)至所述壳体后侧(2b)的至少一个子区域内以一分量朝着对置的侧向的壳体侧(2c、2d)的方向延伸，因此所述壳体后侧(2b)具有比所述壳体前侧(2a)更小的宽度；-用于所述至少两个放大器模块(10)中的每一个放大器模块的所述至少两个连接口(7a、7b)被布置在侧向的第一和/或第二壳体侧(4c、4d)的两个不同的侧面区段上。5.按照权利要求4所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-在所述天线壳体(2)的横截面的俯视图中，侧向的第一和/或第二壳体侧(2c、2d)被构造成阶梯形并且分别包括n个侧面区段(21、22、2n)，其中n≥2或n≥3；-侧向的第一和/或第二壳体侧(2c、2d)的第一侧面区段(21)连接在所述壳体前侧(2a)上以及所述侧向的第一和第二壳体侧(2c、2d)的第n个侧面区段(2n)连接在所述壳体后侧(2b)上；-在所述侧向的第一和第二壳体侧(2c、2d)的相应的侧面区段(21、22、2n)之间的间距从第一侧面区段(21)朝着第n个侧面区段(2n)连续地缩小；-侧向的第一和/或第二壳体侧(2c、2d)在用于所述至少一个放大器模块(10)的两个不同的侧面区段(21、22、2n)上具有所述至少两个连接口(7a、7b)连同相配的第一和第二连接接触装置(8a、8b)。6.按照权利要求5所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-所述连接口(7a、7b)被布置在所述侧向的第一或第二壳体侧(2c、2d)的彼此相邻的侧面区段(21、22、2n)上，其中，所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块接合在所述连接口上或与所述连接口接触；或者-所述连接口(7a、7b)被布置在所述侧向的第一或第二壳体侧(2c、2d)的通过至少一个另外的侧面区段(22)彼此间隔开的侧面区段(21、2n)上，其中，所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块接合在所述连接口上或与所述连接口接触。7.按照前述权利要求任一项所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块的第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)延伸穿过所述连接口(7a、7b)进入所述天线壳体(2)并且在所述天线壳体内与相应的第一和第二连接接触装置(8a、8b)通过插塞连接而连接；或者-所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块的第一连接端口(12a)和第二连接端口(12b)与所述第一和第二连接接触装置(8a、8b)通过插塞连接而连接，其中，所述第一和第二连接接触装置(8a、8b)穿过所述连接口(7a、7b)从所述天线壳体(2)内朝着所述天线壳体(2)外延伸。8.按照前述权利要求任一项所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块的第一和/或第二连接端口(12a、12b)配设有密封装置，密封装置密封相应的连接口(7a、7b)；和/或-所述第一和/或第二连接接触装置(8a、8b)配设有密封装置，所述密封装置密封相应的连接口(7a、7b)。9.按照前述权利要求任一项所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-所述至少两个放大器模块(10)通过它们的第一连接端口(12a)间接或直接经由相应的第一连接接触装置(8a)与所述至少一个信号处理和/或控制单元(9)连接以传输信号；-所述至少两个放大器模块(10)通过它们的第二连接端口(12b)间接或直接经由相应的第二连接接触装置(8b)与至少一个辐射器或辐射器对(4)连接以传输信号。10.按照前述权利要求任一项所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-多个移相器，其中，所述放大器模块(10)中的至少一个放大器模块间接地通过至少一个移相器与多个辐射器或辐射器对(4)连接以传输信号；-布置在所述天线壳体(2)内的内部的壳体装置(30)；-内部的壳体装置(30)被布置在所述至少一个反射器(5)的后侧(5a)上并且用壳体装置的两个对置的侧壁(30a、30b)、壳体装置的后壁(30c)和反射器(5)的后侧(5a)一起形成了容纳空间(31)；-移相器布置在所述容纳空间(31)中。11.按照权利要求10所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-在所述内部的壳体装置(30)的侧壁(30a、30b)中加工有固定口(32)，至少第二连接接触装置(8b)被布置和/或固定在固定口中。12.按照权利要求10或11所述的移动无线电天线(1)，其特征在于下列特征：-在所述内部的壳体装置(30)的后壁(30c)上在朝向所述天线壳体(2)的壳体后侧(2b)的方向上构造有固定凸起部(33)；-在两个近似对置的固定凸起部(33)之间的间距小于所述内部的壳体装置(30)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·弗里策，R·加布里埃尔，M·格特尔，M·奥伯迈尔，S·韦伯，
申请(专利权)人：凯瑟雷恩欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE