预组装的蜂窝站扇区的制作方法
【专利摘要】提供了一种预组装的蜂窝扇区无线电组装件，其可以在运送至现场之前进行组装和测试。蜂窝扇区无线电组装件包括框架，该框架包括第一垂直框架元件和多个装备座架，该多个装备座架焊接至第一垂直框架元件；至少一个蜂窝基站天线，其安装在框架上；至少一个蜂窝无线电装置，其安装在多个装备座架中的一个上；以及RF线缆，其将蜂窝无线电装置连接至蜂窝基站天线。预组装的蜂窝扇区无线电组装件还可以包括安装在多个装备座架中的一个上的回程终端(诸如光纤)和电力分配单元，和/或安装在多个装备座架中的一个上的滤波器单元。
【专利说明】预组装的蜂窝站扇区
[0001]相关申请
[0002]本申请要求美国临时专利申请N0.61/919，736和美国临时专利申请N0.61/919，737的优先权，这两个美国临时专利申请均在2013年12月21日提交，并且名称为“预组装的蜂窝站扇区”，其公开的全部内容通过引用的方式并入本文。
技术领域
[0003]本发明一般地涉及无线通信。特别地，它们涉及无线基站天线和无线电部署的改进。
【背景技术】
[0004]一种已知的可以安装在塔顶的无线的无线电网络系统包括射频拉远头(remoterad1 head，RRH)和单独的天线。这些部件安装在分开的位置，并且然后通过使用跨接线缆被系接在一起，用来在它们之间传递射频(RF)信号。当在现场进行时，这种安置(installat1n)可能涉及复杂和耗时的安置操作，并且引入安置错误的可能。例如，当前的安置需要多个跨接线缆和多个安装工具包/硬件。这涉及大量的安置时间(每个站近似12-15个小时)。此外，在可变的温度和湿度条件下，在户外的站处进行这样的安置可能会对互连质量和整体系统性能产生负面影响。
[0005]典型地，由安置团队来确定安装方法。例如，一旦天线和RRH安装在塔顶，就要由安置者将部件正确地系接和连接在一起。安置者将需要示意图或者接线图来理解应当如何进行这样的连接。这引入了将线缆安置在错误位置、安置错误长度的线缆、将连接器错误地组装至跨接线缆、或者未正确地啮合它们、或者其它安置错误的可能性。
【发明内容】
[0006]本文提供了一种用于蜂窝扇区无线电组装件的框架。在一个示例中，该框架包括诸如管之类的第一垂直框架元件、第二垂直框架元件、多个布置在第一垂直框架元件与第二垂直框架元件之间的装备座架(equipment mount)、以及附接至最顶端的装备座架的吊耳(lifting eye)。框架的可替代的示例包括适于屋顶部署的单柱实施例。这样的框架包括柱的底部处的凸缘，并且可以省略吊耳。装备座架可以每个包括焊接结构，该焊接结构包括顶杆(bar)、底杆、以及在顶杆与底杆之间的垂直板(vertical web)。
[0007]框架最有利的是用作预组装的蜂窝扇区无线电组装件的一部分，其可以在运送至现场之前进行组装和测试。一种蜂窝扇区无线电组装件包括框架，该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个装备座架;至少一个蜂窝基站天线，其安装在框架上；至少一个蜂窝无线电装置，其安装在所述多个装备座架中的一个上；以及RF线缆，其将蜂窝无线电装置连接至蜂窝基站天线。预组装的蜂窝扇区无线电组装件还可以包括安装在所述多个装备座架中的一个上的回程终端(诸如光纤)和电力分配单元、和/或安装在所述多个装备座架中的一个上的滤波器单元。
[0008]对于塔顶应用，框架还包括第二垂直框架元件，并且多个装备座架布置在第一垂直框架元件与第二垂直框架元件之间。对于屋顶应用，可以使用单个垂直框架元件，并且多个装备座架彼此相对地布置在第一垂直框架元件上，用来降低组装件的高度。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明的一个示例的安装框架的透视图。
[0010]图2是安装至塔结构的图1的安装框架的透视图。
[0011]图3是图2的安装框架和塔结构的侧视图。
[0012]图4是包括图1的安装框架的蜂窝扇区无线电组装件的第一示例的侧视图。
[0013]图5是图4的蜂窝扇区无线电组装件的透视图。
[0014]图6是图1的安装框架的一部分的透视图。
[0015]图7是包括图1的安装框架的蜂窝扇区无线电组装件的第二示例的透视图。
[0016]图8是图7的蜂窝扇区无线电组装件的替代透视图。
[0017]图9是图7的蜂窝扇区无线电组装件的另一替代透视图。
[0018]图10是如在图7-9中实施的具有附加的支架的安装框架的透视图。
[0019]图1la是适于屋顶应用的蜂窝扇区无线电组装件的第三示例的透视图。
[0020]图1Ib是如图1 Ia中实施的安装框架的透视图。
[0021]图12是同样适于屋顶应用的蜂窝扇区无线电组装件的第四示例的透视图。
[0022]图13是图12的蜂窝扇区无线电组装件的另一替代透视图。
[0023]图14是如图12和13中实施的具有附加的支架的安装框架的透视图。
[0024]图15是与根据本发明的蜂窝扇区无线电组装件一起使用的运送板条箱(shippingcrate)的图示。
[0025]图16是根据本发明的另一个方面的在图15的运送板条箱的基座上的安装位置的图示。
[0026]图17是根据本发明的另一个方面的在运输之前安装在运送板条箱的基座上的蜂窝扇区无线电组装件的图示。
【具体实施方式】
[0027]参考图1，示出了根据本发明的安装框架10的一个示例。安装框架10可以包括第一管12、第二管14以及多个装备座架16。吊耳18也可以被包括在其中。优选地，装备座架16被配置为容纳各种各样塔安装的装备。
[0028]管12、14可以近似彼此平行。虽然管是优选的实施例，但其它垂直构件也可以是合适的。例如，方形通道可以替代管12、14。装备座架16被垂直地隔开，使得塔安装的装备当中的每个件(诸如射频拉远头)具有充分的热通风。进行这种隔开还允许适当的线缆管理和走线。装备座架16在用于接纳来自任何制造商的无线电装置上是通用的。在示出的示例中，提供了四个装备座架16。这提供了总共八个安装位置(每个装备座架16的每一侧有一个)，以便允许扩展。附加的安装支架可以被包括，用于使装备座架16适于任何给定的射频拉远头，以供任何给定的射频拉远头安装至装备座架16。
[0029]安装框架10可以包含焊接钢结构。特别地，装备座架16是然后被焊接至管12、14的焊接结构。优选地，焊接是连续的。由于恶劣的腐蚀环境，间断焊接不是优选的。这种焊接的构造是优选的，因为其与由栓接在一起的多个部件组成的常规安装框架相比重量更轻。与具有栓接的连接的常规框架相比，焊接的构造还更牢固。例如，本文中示出的焊接示例可以承受高达150mph的风的作用。另外的轻量型材料(例如，铝)也可以用于该安装框架。
[0030]参考图2和3，安装框架10可以通过多个通用的、可调整的安装支架22被安置在蜂窝塔(未示出)的框架结构20上。即使安装框架所附接的塔结构20相对于垂直方向是成角度的，支架22也是可调整的，使得安装框架可以被垂直地安装。通过U型栓24，支架22可以附接至安装框架10的管12。这允许相对于塔方位平移(azimuth panning)蜂窝扇区无线电组装件。
[0031]参考图4和5，示出了根据本发明的一个示例的蜂窝扇区无线电组装件30。蜂窝扇区无线电组装件30包括天线32和安置在安装框架10上的射频拉远头34。用U型栓24将天线支架36附接至管14。天线32然后被附接至天线支架36。射频拉远头34每个都通过装备座架16安装至安装框架10。在图5中，在另一个装备座架16上，RF滤波器38被安置在与光纤和电力分配单元39相对的位置。附加的塔安装的装备也可以被安装在安装框架10上。蜂窝扇区无线电组装件还包括RF线缆26，该RF线缆26将射频拉远单元34耦接至RF滤波器38，并且将RF滤波器38耦接至天线32。
[0032]参考图6，示出了装备座架16和吊耳18的附加的细节。装备座架16具有顶杆40、底杆42以及焊接至顶杆40和底杆42的垂直板44。多个孔46位于预定的位置，以便容纳多个塔安装的装备和支架系统(bracketry)。孔无需是螺纹的。螺纹夹(threaded clip)可以附接至装备安装位置孔，其由装备的给定件和/或其安装支架使用。吊耳18可以包括U型栓，该U形栓通过螺纹紧固件连接至装备座架16。可替代地，吊耳18可以被焊接在装备座架16上。首尾位置(fore and aft locat1n)被设置以便维持完全的蜂窝扇区无线电组装件30在升起整个组装件时的平衡。例如，吊耳18可以位于蜂窝扇区无线电组装件的重心附近，使得组装件直线地悬吊和提升，由此降低潜在地损坏与塔的接触的风险。包括这样的吊耳18降低了损毁天线和无线电装备的风险。
[0033]参考图7-10，塔安装的蜂窝扇区无线电组装件50可以配备有两个天线52、54。两个天线52、54可以提供接收分集、或者多载波、或者通过附加的RF频带的附加容量。参考图10，在该示例中，一对水平的安装框架56被附接至安装框架10的管12。水平的安装框架56被配置为接受天线安装支架22。还示出了附接至装备座架16的适配器支架58。适配器支架58有助于射频拉远头34的附接。
[0034]安装框架10允许完全的蜂窝扇区无线电组装件30、50在升起和安装在塔位置上之前被预组装和测试。如本文所使用的，蜂窝扇区无线电组装件30、50通常包括安装框架10、安装至安装框架10的至少一个蜂窝扇区天线32、安装至安装框架10的装备座架16的至少一个射频拉远头34、以及将射频拉远头34连接至扇区天线32的适合的RF线缆。如在各种实施例中示出的，蜂窝扇区无线电组装件30、50还可以包括一个或者多个滤波器、附加的天线、光纤和电力分配装备、和/或一个或者多个双工器。
[0035]安装框架结构可以被应用于多个现场部署配置，包括塔安装、屋顶安装和带有远端天线的屋顶安装。适用于屋顶安置的本发明的一个示例在图1la和Ilb中示出。在该示例中，安装框架70包括单个柱72、基座凸缘74和多个装备座架16。凸缘74包括槽孔76。槽孔76允许蜂窝扇区无线电组装件相对于屋顶座架的方位平移。扭矩杆可以被包括在安装框架上，以便有助于平移蜂窝扇区无线电组装件。
[0036]天线支架78附接至柱72，并且蜂窝天线32被安装在天线支架78上。射频拉远头34被安装在第一装备座架16的任一侧上。滤波器38和光纤/电力终端单元39被附接至另一个装备座架16。光纤/电力终端单元39向塔安装的装备的需要电力的每个件分配电力，并且为射频拉远头34提供光纤回程分界点。完整的组装件包括蜂窝扇区无线电组装件80。
[0037]在另一个示例中，1.5米的蜂窝扇区无线电组装件90在图12-14中示出。蜂窝扇区无线电组装件90包括安装框架92、射频拉远头34、滤波器38以及光纤/电力终端39。安装框架92包括具有凸缘74的单个柱72。多个装备座架16焊接至柱72。装备座架被彼此相对地焊接，以便降低安装框架92的高度。安装框架92还可以包括接地杆。天线支架94可以通过U型栓附接至柱72，如在图14中所示。
[0038]如上所述，装备座架16彼此相对地取向。因此，射频拉远头34位于与滤波器38/其它电子装置相对的位置，由此降低了蜂窝扇区无线电组装件90的整体高度。蜂窝扇区无线电组装件90可以被容易地提升和移动穿过建筑物，包括适配到常规的电梯中。这使得安置团队能够在不需要使用或耗费起重机或者直升机的情况下将蜂窝扇区无线电组装件定位在建筑物的屋预上。
[0039]比外，安装框架可以被配置以便优化运送。例如，安装框架以及附接至安装框架的部件的位置可以被配置，使得当蜂窝扇区无线电组装件被装载至其运送板条箱中时，该运送板条箱能够被调整尺寸以便最大化利用商业运送集装箱。
[0040]在优选的实施例中，蜂窝扇区无线电组装件在运送至蜂窝站之前在工厂中被组装，并以集成解决方案的方式被完全地测试。在该示例中，所有安装和互连在受控制的工厂环境中进行，而不是在现场或者仓库中进行。在工厂处可以用滑动式全天候防护罩(slide-on weather boot)对连接器进行密封。在运送之前，可以在工厂中测试和验证所有光学和RF性能指标。这确保了线缆布线连接至合适的终端，并且这些连接足够整洁以便满足性能要求。被污染的连接可能导致不令人满意的无源互调(PM)水平。
[0041]工厂组装件的另一个优点是在安置之前配置可以被完全地测试和表征。安置可以尽可能少地包括将蜂窝扇区无线电组装件附接至位于塔或柱上的安装位置、设置机械下倾角、设置机械方位角以及连接回程和电力。这减少了在现场服务人员所需要的时间的量。
[0042]虽然在工厂中制造和测试完全的蜂窝扇区无线电组装件具有与改进性能和降低安置时间有关的某些优点，但这样的过程也引起了某些另外的考虑。例如，参考图17，射频拉远头34、滤波器38、回程/电力终端单元39和扇区天线52、54已经从它们原始的保护性运送包装中被移除。此外，RF线缆26被安置并且组装件被完全地测试以便确保合适的RF连接。线缆布线是暴露的，并且可能被不正确地处理上述蜂窝扇区无线电组装件所损坏。因此，本发明的一个方面涉及策略性地设计的包装，以便确保预组装、预测试的蜂窝扇区无线电组装件的可靠运输。
[0043]参考图15，示出了运送板条箱100。该运送板条箱100包括用于提升板条箱的整体提升点101。参考图16，在本发明的另一个方面，安装位置102可以位于运送板条箱100的基座104上。在优选的示例中，安装位置102包括紧固至基座104的支架106以及在支架106与基座104之间的弹性(elastomer ic)材料108。弹性材料减少会以其他方式从运送板条箱传输至蜂窝扇区无线电组装件的振动和冲击载荷。
[0044]参考图17，在运送之前，蜂窝扇区无线电组装件50被安装在运送板条箱100的基座104上。当安装支架22用于将蜂窝扇区无线电组装件50附接至蜂窝塔安装结构20时，在运送期间，安装支架22可以有利地被紧固至运送板条箱100的基座104上的安装位置102。带110进一步将蜂窝扇区无线电组装件50固定至板条箱100的基座104。
[0045]在安置期间，一旦蜂窝扇区无线电组装件30、50被机械地安装和取向，可以进行光纤回程和电力连接。在若干示出的示例中，光纤和电力分配单元39被包括在蜂窝扇区无线电组装件中。其它常用的回程技术可以用于替代光纤终端。为实现“即插即用”操作，可以提供具有与干线线缆(trunk cable)配合的外部I/O连接器的工厂预组装的、预布线的地基箱体。在这种情况下，还可以提供具有与干线线缆配合的外部I/O连接器的工厂预组装的、预布线的塔安装的扇区。例如，可以提供具有用于连接地面箱体和塔安装的扇区的连接化端部的混合干线线缆(光纤/铜)。
[0046]本文描述的和/或在附图中示出的蜂窝扇区无线电组装件及其部件的若干实施例仅是通过示例的方式呈现，而非对本发明的范围进行限制。除非另外特定指出，蜂窝扇区无线电组装件的独立方面和部件在不背离本发明的范围和精神的情况下可以被修改。
【主权项】
1.一种用于蜂窝扇区无线电组装件的框架，包括: a.第一垂直框架元件； b.第二垂直框架元件； c.多个装备座架，所述多个装备座架布置在所述第一垂直框架元件与所述第二垂直框架元件之间； d.吊耳，所述吊耳附接至所述多个装备座架中的最顶端的装备座架。2.如权利要求1所述的框架，其中所述装备座架中的每一个包括焊接结构，所述焊接结构包括顶杆、底杆、以及在所述顶杆与所述底杆之间的垂直板。3.如权利要求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。4.一种预组装的蜂窝扇区无线电组装件，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个装备座架； b.安装在所述框架上的至少一个蜂窝基站天线； c.安装在所述多个装备座架中的一个上的至少一个蜂窝无线电装置； d.RF线缆，所述RF线缆将所述蜂窝无线电装置连接至所述蜂窝基站天线。5.如权利要求4所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，其中所述装备座架中的每一个包括焊接结构，所述焊接结构包括预杆、底杆以及在所述顶杆与所述底杆之间的垂直板。6.如权利要求4所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，其中所述框架还包括第二垂直框架元件，并且所述多个装备座架被布置在所述第一垂直框架元件与所述第二垂直框架元件之间。7.如权利要求4所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，其中所述多个装备座架被彼此相对地布置在所述第一垂直框架元件上。8.如权利要求4所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，还包括安装在所述多个装备座架中的一个上的回程终端和电力分配单元。9.如权利要求4所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，还包括安装在所述多个装备座架中的一个上的滤波器单元。10.—种可运送的、预组装的蜂窝扇区无线电组装件，包括: a.根据权利要求1所述的基站装备框架； b.安装在框架上的至少一个蜂窝基站天线； c.安装在框架上的至少一个蜂窝无线电装置； d.将所述蜂窝无线电装置耦接至所述蜂窝基站天线的RF线缆； e.布置在框架上的塔安装支架；以及 f.运送板条箱基座，所述运送板条箱基座包括弹性地隔离的座架； 其中所述框架通过将塔安装支架附接至所述运送板条箱基座上的所述弹性地隔离的座架而被固定至所述运送板条箱基座以供运送。11.如权利要求10所述的蜂窝扇区无线电组装件，还包括: a.安装在框架上的回程终端和电力分配单元；以及 b.将所述回程终端和电力分配单元连接至所述蜂窝无线电装置的电力和数据线缆。12.如权利要求10所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，还包括安装在框架上的滤波器单元;其中所述RF线缆将所述蜂窝无线电装置耦接至所述滤波器单元，并且所述RF线缆还将所述滤波器单元耦接至所述蜂窝基站天线。13.如权利要求10所述的预组装的蜂窝扇区无线电组装件，其中所述弹性地隔离的座架包括通过弹性材料层与板条箱基座隔离的金属支架。14.一种蜂窝扇区无线电组装件，包括: a.基站装备框架，所述基站装备框架包括垂直构件和在所述垂直构件的一个端部处的基板； b.安装在框架上的至少一个蜂窝基站天线； c.安装在框架上的至少一个蜂窝无线电装置； d.将所述蜂窝无线电装置耦接至所述蜂窝基站天线的RF线缆； 其中所述基板具有弓形槽，以便实现在安置期间所述蜂窝扇区无线电组装件的方位平移。15.如权利要求14所述的蜂窝扇区无线电组装件，其中框架还包括扭矩杆。16.如权利要求15所述的蜂窝扇区无线电组装件，还包括: a.安装在框架上的回程终端和电力分配单元;和 b.将所述回程终端和电力分配单元连接所述至蜂窝无线电装置的电力和数据线缆。17.如权利要求15所述的蜂窝扇区无线电组装件，其中所述蜂窝扇区无线电组装件适于屋顶安置。
【文档编号】H01Q1/12GK105960733SQ201480069600
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2014年12月19日
【发明人】P·潘纳切埃蒂, D·K·西万纳达尔, R·J·比安切, W·M·亨德里克斯
【申请人】康普技术有限责任公司