具有自檢功能的天線系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有自檢功能的天線系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]移動通信網(wǎng)絡中，基站天線、室內(nèi)分布天線等通信天線與收發(fā)信機相連接，天線的功能是，將電路信號轉(zhuǎn)換為電磁場信號發(fā)送，或者將空中的電磁輻射信號接收轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娐沸盘?，從而完成無線通信的功能。如果天線損壞、或者連接天線的饋電線路故障，無線通信系統(tǒng)就不能完成正常的通信功能。
[0003]安裝在無線通信系統(tǒng)中的天線，為了檢測其是否正常工作，目前的方法是人工到現(xiàn)場逐個排查。對于室內(nèi)分布天線，需要在室分系統(tǒng)安裝的樓宇內(nèi)逐個對天線進行檢測；對于基站天線，還要爬上其所在的鐵塔、樓頂或者山頂上逐個對天線進行檢測。目前的方法有很多缺點:
[0004](I)逐個檢查天線，需要耗費大量的人工，費時費力，效率很低，成本很高；
[0005](2)天線性能下降、或者損壞的情況無法及時獲悉，往往造成通信網(wǎng)絡性能下降、用戶投訴后，才派人去檢查，時效性很差?’及
[0006](3)出現(xiàn)通信網(wǎng)絡性能下降、用戶投訴后，不知道具體是哪個地方出了問題，排查的難度、成本很高。
[0007]為了應對上述困境，針對移動通信網(wǎng)絡，現(xiàn)有技術(shù)提出在天線附近放置一個移動通信終端(如手機)，通過這個移動通信終端(成為有源探測終端，Active Probe)與移動通信網(wǎng)絡通信，如果出現(xiàn)通信故障，則認為附近的某個天線，或者天線對應的通信線路、設(shè)備有故障。這個方法雖然有一定的作用，但是仍然有明顯的缺點:
[0008](I)有源探測終端價格高，不可能每個天線旁邊都放置一個固定的移動通信終端;
[0009](2)有源探測終端需要定期更換電池，還要派人定期檢查這個有源探測終端本身是否正常，維護成本較高；
[0010](3)在實際的移動通信系統(tǒng)中，有源探測終端安裝位置距離天線有一定的距離，受到環(huán)境、多徑信號的影響，其接收到的信號本身就不會很穩(wěn)定，信號變化范圍大，不容易準確判斷天線性能的下降，同時，有源通信終端可以與多個小區(qū)通信、切換小區(qū)，即使檢測到通信有故障，也不能判斷到底是哪個通信天線出了問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明需要提供一種具有自檢功能的天線系統(tǒng)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明實施方式的具有自檢功能的天線系統(tǒng)，其包括天線單元、與所述天線單元配合的電磁場能量獲取單元、與所述電磁場能量獲取單元連接的檢測單元及與所述檢測單元連接的數(shù)據(jù)通信單元。所述電磁場能量獲取單元用于獲取所述天線單元工作時輻射的電磁場能量。所述檢測單元用于根據(jù)所述電磁場能量判斷所述天線單元以及相連的發(fā)射電路工作是否正常，并產(chǎn)生對應檢測信號。所述數(shù)據(jù)通信單元用于將所述檢測信號發(fā)送給監(jiān)測點。
[0013]如此，所述天線系統(tǒng)可以低成本地、準確地實現(xiàn)自檢。
[0014]在一些實施方式中，所述天線單元包括底板、外殼、振子及饋電電纜，所述外殼設(shè)置在所述底板上以形成收容空間，所述振子設(shè)置在所述收容空間內(nèi)，所述饋電電纜設(shè)置于所述收容空間外并穿過所述底板與所述振子連接。
[0015]在一些實施方式中，所述電磁場能量獲取單元包括耦合器及與所述耦合器連接的整流器，所述耦合器用于吸收所述天線單元工作時輻射的電磁場能量并轉(zhuǎn)換為交流信號，所述整流器用于將所述交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號，所述檢測單元與所述整流器連接，用于根據(jù)所述直流信號產(chǎn)生所述檢測信號。
[0016]在一些實施方式中，所述整流器為二極管電橋或者電壓倍增器。
[0017]在一些實施方式中，所述電磁場能量獲取單元還包括設(shè)置在所述耦合器及所述整流器之間的隔離器，所述隔離器用于防止所述交流信號從所述整流器向所述耦合器傳輸。
[0018]在一些實施方式中，所述電磁場能量獲取單元還包括設(shè)置在所述耦合器與所述隔離器之間的匹配網(wǎng)絡，所述匹配網(wǎng)絡用于匹配所述耦合器與所述隔離器之間的阻抗。
[0019]在一些實施方式中，所述電磁場能量獲取單元還包括儲能元件，所述儲能元件用于儲蓄能量并供電給所述檢測單元及所述數(shù)據(jù)通信單元。
[0020]在一些實施方式中，所述電磁場能量獲取單元還包括射頻濾波器，所述射頻濾波器設(shè)置在所述隔離器與所述匹配網(wǎng)絡之間或設(shè)置在所述整流器與所述隔離器之間，所述射頻濾波器用于濾除射頻噪聲。
[0021]在一些實施方式中，所述天線系統(tǒng)包括更多的耦合器，所述檢測單元用于通過相應的變換電路檢測所述多個耦合器的交流信號從而獲得所述檢測信號。所述多個耦合器的工作頻段不同。
[0022]在一些實施方式中，所述耦合器的工作頻段設(shè)計為所述天線單元的工作頻段或者所述天線單元的部分工作頻段。
[0023]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0024]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0025]圖1是本發(fā)明較佳實施方式的天線系統(tǒng)的示意圖。
[0026]圖2為本發(fā)明較佳實施方式的天線系統(tǒng)的電路示意圖。
[0027]圖3為圖2的匹配網(wǎng)絡的阻抗匹配特性圖。
[0028]圖4為本發(fā)明另一個較佳實施方式的天線系統(tǒng)的電路示意圖。
[0029]圖5為本發(fā)明再一個較佳實施方式的天線系統(tǒng)的電路示意圖。
[0030]圖6為本發(fā)明另一個較佳實施方式的天線的示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語"第一"、"第二"僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱合指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隱合地包括一個或者更多個所述特征。在本發(fā)明的描述中，"多個"的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0033]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語"安裝"、"相連"、"連接"應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接或可以相互通信；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0034]下文的公開提供了許多不同的實施方式或例子用來實現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復參考數(shù)字和/或參考字母，這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施方式和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到其他工藝的應用和/或其他材料的使用。
[0035]請參閱圖1及圖2，本發(fā)明較佳實施方式的具有自檢功能的天線系統(tǒng)100包括天線單元10、電磁場能量獲取單元20、檢測單元30及數(shù)據(jù)通信單元40。電磁場能量獲取單元20與天線單元10配合用于獲取天線單元10工作時福射的電磁場能量。檢測單元30與電磁場能量獲取單元20連接，用于根據(jù)電磁場能量判斷天線單元10以及相連的發(fā)射電路(圖未示)工作是否正常，并產(chǎn)生對應檢測信號。數(shù)據(jù)通信單元40與檢測單元30連接，用于將檢測信號發(fā)送給監(jiān)測點(圖未示)。
[0036]如此，天線系統(tǒng)100可以低成本地、準確地實現(xiàn)自檢，而且可以實現(xiàn)遙測功能，而不必到現(xiàn)場逐個檢查天線單元10的工作是否正常，數(shù)據(jù)通信單元40也可以接收遠處服務器的指令，指令天線單元10進行測試、將測試數(shù)據(jù)回傳。監(jiān)測點可以是各個通信網(wǎng)絡運營商的監(jiān)測中心。
[0037]請參圖1，天線單元10包括底板11、外殼12、振子13及饋電電纜14，外殼12設(shè)置在底板11上以形成收容空間，振子13設(shè)置在收容空間內(nèi)，饋電電纜14設(shè)置于收容空間外并穿過底板11與振子13連接。
[0038]天線單元10是常見的用于通信系統(tǒng)的天線，在移動通信系統(tǒng)中天線包括基站天線、室內(nèi)部分天線(DAS天線)以及定向高增益天線等。
[0039]當然，天線單元10的設(shè)置并不限于本實施方式，而可以視具體需求而定。
[0040]請參閱圖6，在另一個實施方式中，天線單元1a包括底板11、外殼12、多個振子13及饋電電纜14，外殼12設(shè)置在底板11上以形成收容空間，多個振子13設(shè)置在收容空間內(nèi)，饋電電纜14設(shè)置于收容空間外并穿過底板11與振子13連接。
[0041]請結(jié)合圖2，電磁場能量獲取單元20包括耦合器21及與耦合器21連接的整流器22，耦合器21用于吸收天線單元10工作時輻射的電磁場能量并轉(zhuǎn)換為交流信號(射頻信號)。整流器22用于將交流信號轉(zhuǎn)換成直流信號。
[0042]本實施方式中，耦合器21設(shè)置于收容空間內(nèi)，且與外殼12平行設(shè)置。耦合器21還可以設(shè)置在外殼12外側(cè)上，或者距離外殼12 —定位置處。
[0043]除耦合器21外