專利名稱：具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線通信裝置，具體的說是一種利用RFID (射頻識別)技術，具有 發(fā)送、接收無線信號功能以及可對移動通信網(wǎng)絡中天饋線與末端天線進行監(jiān)控的新型天線 系統(tǒng)。
背景技術：
隨著我國移動通信事業(yè)的迅速發(fā)展，尤其是3G網(wǎng)絡部署的不斷擴大，無線網(wǎng)絡優(yōu) 化和網(wǎng)絡覆蓋日益顯示出其重要性。天線作為無線覆蓋的末級設備，在無線通信網(wǎng)絡中具 有舉足輕重的作用，也是無線通信覆蓋系統(tǒng)中使用數(shù)量較多的無源部件。為保證通信質量， 對數(shù)量龐大的無線及饋線的工作狀態(tài)進行監(jiān)控是十分必要的。傳統(tǒng)的天線只具備發(fā)送、接收無線信號的功能，無任何監(jiān)控設備。如需檢測網(wǎng)絡中 饋線及末端天線的工作狀態(tài)，需另外設置天饋線監(jiān)控設備來對此進行監(jiān)控，這必然會增加 天線系統(tǒng)的安裝難度與復雜度。
發(fā)明內容針對以上現(xiàn)有技術的不足與缺陷，本實用新型的目的在于利用射頻識別技術，將 天線設備和天饋線監(jiān)控系統(tǒng)融合在一起，提供一種具有饋線及天線設備自身工作狀態(tài)監(jiān)控 功能，適用于室分系統(tǒng)中常用到的各種規(guī)格吸頂天線和壁掛天線的新型天線系統(tǒng)。本實用新型的目的是通過采用以下技術方案來實現(xiàn)的一種具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，包括用于系統(tǒng)檢測的RFID讀卡器主機、多 頻合路器以及設有監(jiān)控單元的天線，該RFID讀卡器主機通過RFID頻段的多頻合路器連接 主干饋線，設有監(jiān)控單元的天線連接于饋線末端。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述RFID讀卡器主機包括RFID閱讀器、主監(jiān)控 板、開關電源、GPRS Modem、備用電池。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述主監(jiān)控板包括微控制單元、Modem接口、鋰 電池充放電控制單元、IXD和鍵盤。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述開關電源為AC220V輸入，DC28V/3A及 12V/6A雙路輸出，備用電池為7. 4V/2200mah鋰電池。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述RFID頻段為840 845MHz。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述設有監(jiān)控單元的天線內嵌饋線監(jiān)測標簽、 天線監(jiān)測標簽、覆蓋強度監(jiān)測標簽，每一個標簽分別設有唯一的ID號。作為本實用新型的優(yōu)選技術方案，所述監(jiān)控單元包括RFID無源射頻標簽TAG1、 TAG2及帶有極化天線的RFID無源射頻標簽TAG3。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是相對現(xiàn)有天線，具有監(jiān)控功能的天 線，利用射頻識別原理，對饋線、天線以及覆蓋信號進行了有效地監(jiān)控。不需增加任何監(jiān)控 部件即可對無線覆蓋系統(tǒng)無源部分進行全面的檢測，大大降低了工程難度，節(jié)省了設備成本及維護成本。以下結合附圖與具體實施例對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)的結構框架圖。圖2為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)中的RFID讀卡器主機的結構框 架圖。圖3為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)中的天線的結構框架圖。圖4為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)中的天線的監(jiān)控單元的結構框 架圖。
具體實施方式
請參閱圖1，為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)的結構框架圖。該具有監(jiān) 控功能的新型天線系統(tǒng)包括RFID讀卡器主機、多頻合路器和設有監(jiān)控單元的天線三大部 分。RFID讀卡器主機通過RFID頻段多頻合路器接入在主干饋線中。多頻合路器把 RFID載波耦合到饋線中與移動通信載波一同傳送到天線端，實現(xiàn)移動通信載波和RFID載 波的隔離，濾除進入基站或直放站的RFID載波，濾除進入RFID讀卡器主機的移動通信載 波。設有監(jiān)控單元的天線接在饋線末端，工作于840 845MHz頻段，利用RFID的半雙工通 信方式實現(xiàn)對直放站或基站到天線之間的饋線及天線進行監(jiān)控，其收發(fā)信號經(jīng)耦合在射頻 電纜中傳輸。請參閱圖2，為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)中的讀卡器主機的結構 框架圖。該RFID讀卡器主機包括RFID閱讀器、主監(jiān)控板、開關電源、GPRS Modem、備用電 池。RFID閱讀器用來采集、監(jiān)控從機中標簽的信息，并對其發(fā)送具體操作命令。該 RFID閱讀器采用奧地利微電子公司(AMS)生產(chǎn)的UHF (特高頻)RFID專用芯片AS3990來實 現(xiàn)EPC Gen2協(xié)議的收發(fā)通信，以增加通信距離，發(fā)射鏈路增加PA (功率放大器)及功率控 制部分，接收鏈路前端增加LNA (低噪聲放大器)提高接收靈敏度，擴大接收動態(tài)范圍。主監(jiān)控板包括微控制單元(MCU)、Modem接口、鋰電池充放電控制單元、IXD和鍵 盤。該主監(jiān)控板的主要作用包括發(fā)送指令控制RFID閱讀器的動作；接收RFID閱讀器傳來 的從機標簽數(shù)據(jù)并做相應處理；配置GPRS Modem建立主機與遠端管理系統(tǒng)的通信，實現(xiàn)天 饋線網(wǎng)絡的參數(shù)上報、查詢、告警等功能；備用電池的充放電控制；液晶顯示和鍵盤控制。GPRS Modem利用GPRS實現(xiàn)遠端監(jiān)控管理系統(tǒng)與天饋線監(jiān)控主機的通信。開關電 源為AC 220V輸入，DC 28V/3A, 12V/6A雙路輸出。備用電池為7. 4V/2200mah鋰電池。請參閱圖3與圖4，為本實用新型具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)中的天線的結構 框架圖和天線的監(jiān)控單元的結構框架圖。該實用新型在傳統(tǒng)天線的基礎上增加了監(jiān)控單元。該監(jiān)控單元包括兩部分。第 一部分包括RFID無源射頻標簽TAGl和TAG2，通過雙定向耦合器1從天線輸入饋線上耦合 射頻信號用于激發(fā)兩射頻標簽工作。第二部分是一個帶有極化天線的RFID無源射頻標簽TAG3，通過小的極化天線接收天線發(fā)出的射頻信號，從而激發(fā)起TAG3工作。無源射頻標簽 TAGl和TAG2處于天線入口處，同雙定向耦合器1，濾波器1、2 —起實現(xiàn)對饋線和天線工作 狀態(tài)的監(jiān)控，濾波器1、2還用于濾除饋線內其他射頻信號對RFID無源標簽的影響。當饋線無斷裂、通信良好時，饋線內部的RFID射頻信號會通過耦合線將TAGl激 發(fā)，并將TAGl中的標簽信息沿饋線送回至RFID讀卡器主機中。天線工作正常時，由于反射 能量小，TAG2將不能獲得RFID射頻信號，RFID讀卡器主機在不能獲得TAG2信息時，認為天 線工作狀態(tài)正常；反之，將根據(jù)TAGl和TAG2回復的信息計算出天線口的駐波比，依次判斷 天線狀態(tài)。標簽TAG3是用于檢測天線的覆蓋信號是否正常，處于天線的信號覆蓋范圍內， 固定于天線外殼頂端內部。如天線發(fā)出覆蓋信號強度正常，則可激發(fā)TAG3工作，從而RFID 讀卡器主機可得到TAG3的信息。本實用新型利用內嵌無源標簽被激發(fā)的靈敏度這一參數(shù)，通過RFID讀卡器主機 的微控制單元對發(fā)射功率的精確調整，可以在微控制單元中計算得到饋線端的射頻功率 值，從而計算出鏈路損耗，進而可以得到移動通信信號在該處的功率值。同樣利用主機發(fā)射 功率的精確可調和駐波比標簽的靈敏度，可以計算得到天線端口的駐波比值。同時，在一定 的發(fā)射功率下，通過檢測TAG3的信息可判斷出天線的覆蓋信號強度是否正常。本實用新型的天線內嵌三個RFID無源標簽饋線監(jiān)測標簽、天線監(jiān)測標簽、覆蓋 強度監(jiān)測標簽，每一個標簽分別設有唯一的ID號，以實現(xiàn)對饋線、天線工作狀態(tài)以及天線 覆蓋情況的監(jiān)控。饋線監(jiān)測標簽、雙定向耦合器1和濾波器1用于饋線的監(jiān)控。饋線監(jiān)測標簽能正 常接收RFID讀卡器主機發(fā)來的詢問信號并作出正確的響應后，RFID讀卡器主機收到該饋 線監(jiān)測標簽的ID，認為饋線正常，雙定向耦合器1的值視RFID讀卡器主機和饋線監(jiān)測標簽 的發(fā)射功率和靈敏度而定。天線監(jiān)測標簽、雙定向耦合器1和濾波器2 —同實現(xiàn)對天線的監(jiān)控。RFID讀卡器 主機對該天線監(jiān)測標簽發(fā)射詢問信號，當天線正常工作時，天線和饋線連接處的反射信號 較低，耦合到天線監(jiān)測標簽的射頻信號不足以激發(fā)該天線監(jiān)測標簽工作，RFID讀卡器主機 的RFID閱讀器不能收到該天線監(jiān)測標簽的ID信息，從而認為天線正常工作。當天線異常 時，駐波會變差，耦合端的反射信號增大并激發(fā)天線監(jiān)測標簽工作，該天線監(jiān)測標簽做出響 應并把信號通過環(huán)行器耦合到原射頻路徑上，返回至RFID讀卡器主機中，RFID讀卡器主機 的RFID閱讀器識別其ID，并通過控制部分作出天線異常的告警并上報。覆蓋強度監(jiān)測標簽RFID讀卡器主機發(fā)射的RFID信號同其他無線通信信號一起 發(fā)射出來，當標簽TAG3能夠正常接收并作出響應，認為天線覆蓋情況正常。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非用來限定本實用新型的實施范圍； 凡是依本實用新型所作的等效變化與修改，都被本實用新型權利要求書的范圍所覆蓋。
權利要求1.一種具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于，包括用于系統(tǒng)檢測的RFID讀卡 器主機、多頻合路器以及設有監(jiān)控單元的天線，該RFID讀卡器主機通過RFID頻段的多頻合 路器連接主干饋線，設有監(jiān)控單元的天線連接于饋線末端。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述RFID讀卡 器主機包括RFID閱讀器、主監(jiān)控板、開關電源、GPRS Modem、備用電池。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述主監(jiān)控板 包括微控制單元、Modem接口、鋰電池充放電控制單元、IXD和鍵盤。
4.根據(jù)權利要求2所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述開關電源 為AC220V輸入，DC28V/3A及12V/6A雙路輸出，備用電池為7. 4V/2200mah鋰電池。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述RFID頻段 為 840 845MHz。
6.根據(jù)權利要求1所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述設有監(jiān)控 單元的天線內嵌饋線監(jiān)測標簽、天線監(jiān)測標簽、覆蓋強度監(jiān)測標簽，每一個標簽分別設有唯 一的ID號。
7.根據(jù)權利要求1或6所述的具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，其特征在于所述監(jiān)控 單元包括RFID無源射頻標簽TAG1、TAG2及帶有極化天線的RFID無源射頻標簽TAG3。
專利摘要本實用新型提供一種具有監(jiān)控功能的新型天線系統(tǒng)，包括用于系統(tǒng)檢測的RFID讀卡器主機、多頻合路器以及設有監(jiān)控單元的天線，該RFID讀卡器主機通過RFID頻段的多頻合路器連接主干饋線，設有監(jiān)控單元的天線連接于饋線末端。本實用新型利用射頻識別原理，對饋線、天線以及覆蓋信號進行了有效地監(jiān)控。不需增加任何監(jiān)控部件即可對無線覆蓋系統(tǒng)無源部分進行全面的檢測，大大降低了工程難度，節(jié)省了設備成本及維護成本。
文檔編號H01Q1/22GK201892954SQ20102065168
公開日2011年7月6日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者呂靜靜, 方道奎 申請人:珠海銀郵光電技術發(fā)展股份有限公司