專利名稱：無線ap在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于天線，尤其涉及一種無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)室外環(huán)境的有效覆蓋。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的全向天線方式的天線，由于無方向性，所以多用在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的中心臺(tái)， 全向天線在通信系統(tǒng)中一般應(yīng)用距離近，覆蓋范圍大。但是全向天線增益低，垂直方向角度 小，覆蓋效果差?，F(xiàn)有的定向天線，有一個(gè)或多個(gè)輻射與接收能力最大方向，定向天線能量集中，增 益相對(duì)全向天線要高，適合于遠(yuǎn)距離點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，同時(shí)由于具有方向性，抗干擾能力比較 強(qiáng)；但是單一的定向天線覆蓋范圍有限，多個(gè)AP配置的獨(dú)立定向天線方式成本高，同時(shí)還 存在越區(qū)切換的問題，802. 1 In或自適應(yīng)天線使用了 MIMO或波束成形等新技術(shù)，雖然提高 了無線信道和覆蓋等方面的性能，但成本高?，F(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是全向天線增益低，垂直方向角度小，覆蓋效果差，單一的定向 天線覆蓋范圍有限，多個(gè)AP配置的獨(dú)立定向天線方式成本高，同時(shí)存在越區(qū)切換的問題， 采用新技術(shù)的天線成本高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種使用一個(gè)AP無線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站全站范圍有 效無線覆蓋的無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型表述一種無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，包括機(jī) 架，該支架上安裝有室外AP和電子避雷器，所述室外AP輸入端接收有源以太網(wǎng)POE信號(hào)， 輸出端與所述電子避雷器輸入端連接，該電子避雷器輸出端輸出信號(hào)，其關(guān)鍵在于所述電 子避雷器輸出端連接有腔體功分器的輸入端，該腔體功分器設(shè)置有至少三個(gè)輸出端，每個(gè) 輸出端連接一根定向天線的射頻接口，所述定向天線按圓周均勻分布。室外AP安裝在變電站通信機(jī)房頂，室外AP的輸入端與有源以太網(wǎng)POE連接，室外 AP的輸出端串電子避雷器后與腔體功分器的輸入端連接，腔體功分器對(duì)輸入的信號(hào)進(jìn)行功 分，各路功率均分的信號(hào)分別傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的定向天線，從而實(shí)現(xiàn)了使用一個(gè)無線AP設(shè)備， 控制多根定向天線，各個(gè)定向天線相互配合，朝不同的方向發(fā)送無線信號(hào)，對(duì)變電站全站范 圍實(shí)現(xiàn)有效覆蓋，且成本低。所述機(jī)架中部安裝所述腔體功分器，所述機(jī)架上部安裝有三根L形的天線支架， 該三根天線支架的豎直桿上分別安裝有一塊板狀的定向天線，所述腔體功分器的三個(gè)輸出 端通過饋線分別與對(duì)應(yīng)的定向天線上的射頻接口連接。所述相鄰兩塊板狀定向天線之間的夾角均為60°，所述三塊定向天線的三面水平 波束寬度均為120°、垂直面波束為15°、電波束下傾角為0°。定向天線為板狀的定向天線，三根定向天線按圓周均勻分布，每一根定向天線覆蓋前方120°的范圍，三塊板狀定向天線配合，實(shí)現(xiàn)了使用一個(gè)AP設(shè)備控制定向天線對(duì)變 電站全站范圍的有效覆蓋。所述電子避雷器還設(shè)計(jì)有地線端，該地線端與地線連接，對(duì)室外天線進(jìn)行防雷保 護(hù)。電子避雷器接地端與建筑物的地線連接，對(duì)天線進(jìn)行防雷保護(hù)。本實(shí)用新型的顯著效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，只需要一個(gè)AP設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電 站全站范圍有效的無線覆蓋。

圖1為本實(shí)用新型連接關(guān)系方框圖；圖2為定向天線5的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，一種無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架1，該機(jī)架1上安裝 有室外AP 2和電子避雷器3，所述室外AP 2輸入端接收有源以太網(wǎng)POE信號(hào)，輸出端與所 述電子避雷器3輸入端連接，該電子避雷器3輸出端輸出信號(hào)，其特征在于所述電子避雷 器3輸出端連接有腔體功分器4的輸入端，該腔體功分器4設(shè)置有至少三個(gè)輸出端，每個(gè)輸 出端連接一根定向天線5的射頻接口，所述定向天線5按圓周均勻分布。如圖2、3所示，所述電子避雷器3安裝在機(jī)架1下端，電子避雷器3的下部安裝室 外AP 2，該室外AP 2輸入端接收有源以太網(wǎng)POE信號(hào)，輸出端與所述電子避雷器3輸入端 連接，該電子避雷器3輸出端與所述機(jī)架1中部安裝的腔體功分器4的輸入端連；所述機(jī)架 1上部安裝有三根L形的天線支架6，該三根天線支架6的豎直桿上分別安裝有一塊板狀的 定向天線5，所述腔體功分器4的三個(gè)輸出端通過饋線分別與對(duì)應(yīng)的定向天線5上的射頻接 口連接。所述相鄰兩塊板狀定向天線5之間的夾角均為60°，所述三塊定向天線5的三面 水平波束寬度均為120°、垂直面波束為15°、電波束下傾角為0°。本實(shí)施中，室外AP 2位于變電站機(jī)房樓頂，其距地面高度在25米到40米之間， 對(duì)變電站的覆蓋范圍一般是半徑為200米至300米的圓，此時(shí)天線的下傾角β為β = arctg(h/r)，式中h為天線高度，r為覆蓋范圍的半徑，可得出β在4°到12°之間；天線 下傾角過大會(huì)對(duì)天線的性能造成影響，導(dǎo)致水平波瓣變窄覆蓋范圍減?。惶炀€的下旁瓣可 以用于解決“塔下黑“的問題，由于天線良好的三階互調(diào)指標(biāo)，且沒有鄰近的其他蜂窩站，天 線的下旁瓣不會(huì)對(duì)其他無線信號(hào)形成干擾。按圓周均勻分布的天線，在水平方向上的覆蓋基本是一個(gè)完整的圓形，在垂直方 向上的覆蓋能夠滿足變電站范圍的需要，腔體三功分器的引入會(huì)帶來分配損耗和插入損 耗，一般情況下，功分器能夠達(dá)到插入損耗(含分配比Max) :5.2Db、插入損耗(不含分配比 Max) 0. 45dB的指標(biāo)，但同時(shí)每一塊板狀定向天線有13dbi的天線增益，事實(shí)上每個(gè)扇面上 可以得到SdB的鏈路增益，即使不增加天線放大器也可以有效改善從AP到終端的無線鏈路信號(hào)質(zhì)量。當(dāng)終端設(shè)備位于兩個(gè)扇區(qū)覆蓋的重疊區(qū)域時(shí)，終端接收到的信號(hào)實(shí)際上來自兩個(gè)方向，兩路信號(hào)存在腔體功分器帶來的固定相位差(相位差一般為3°左右)，由于其相 位差是固定的，不會(huì)造成額外的多徑效應(yīng)衰落，滿足對(duì)變電站室外環(huán)境有效覆蓋的要求。所述電子避雷器3還設(shè)計(jì)有地線端，該地線端與地線連接，對(duì)室外天線進(jìn)行防雷 保護(hù)。該實(shí)用新型的工作原理室外AP 2安裝在變電站通信機(jī)房頂，室外AP 2的輸入端與有源以太網(wǎng)POE連接， 室外AP 2的輸出端串電子避雷器3后與腔體功分器4的輸入端連接，腔體功分器4對(duì)輸入 的信號(hào)進(jìn)行功率三等均分，三路功率均分的信號(hào)，分別傳輸?shù)綑C(jī)架1上部對(duì)應(yīng)的三根板狀 定向天線5，定向天線相鄰面之間的夾角都為60°，三面水平波束寬度均為120°，垂直面 波束均為15°，電波束下傾角均為0°，三根板狀天線組合，在水平方向的無線信號(hào)覆蓋基 本是一個(gè)完整的圓形，在垂直方向的覆蓋上能夠滿足變電站范圍內(nèi)的需要。
權(quán)利要求一種無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架(1)，該機(jī)架(1)上安裝有室外AP(2)和電子避雷器(3)，所述室外AP(2)輸入端接收有源以太網(wǎng)(POE)信號(hào)，輸出端與所述電子避雷器(3)輸入端連接，該電子避雷器(3)輸出端輸出信號(hào)，其特征在于所述電子避雷器(3)輸出端連接有腔體功分器(4)的輸入端，該腔體功分器(4)設(shè)置有至少三個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端連接一根定向天線(5)的射頻接口，所述定向天線(5)按圓周均勻分布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述機(jī)架(1) 中部安裝所述腔體功分器(4)，所述機(jī)架(1)上部安裝有三根L形的天線 支架(6)，該三根 天線支架(6)的豎直桿上分別安裝有一塊板狀的定向天線(5)，所述腔體功分器(4)的三個(gè) 輸出端通過饋線分別與對(duì)應(yīng)的定向天線(5)上的射頻接口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述相鄰兩塊 板狀定向天線(5)之間的夾角均為60°，所述三塊定向天線(5)的三面水平波束寬度均為 120°、垂直面波束為15°、電波束下傾角為0°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，其特征在于所述電子避雷 器(3)還設(shè)計(jì)有地線端，該地線端與地線連接，對(duì)室外天線進(jìn)行防雷保護(hù)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種無線AP在變電站的室外天線結(jié)構(gòu)，包括機(jī)架，該機(jī)架上安裝有室外AP和電子避雷器，所述室外AP輸入端接收有源以太網(wǎng)POE信號(hào)，輸出端與所述電子避雷器輸入端連接，該電子避雷器輸出端輸出信號(hào)，其特征在于所述電子避雷器輸出端連接有腔體功分器的輸入端，該腔體功分器設(shè)置有至少三個(gè)輸出端，每個(gè)輸出端連接一根定向天線的射頻接口，所述定向天線按圓周均勻分布。顯著效果結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，只需要一個(gè)AP設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站全站范圍有效的無線覆蓋。
文檔編號(hào)H01Q21/24GK201576753SQ20092020681
公開日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月26日
發(fā)明者況軍, 周觀堯, 徐焜耀, 李志詠, 申磊 申請(qǐng)人:重慶市電力公司;重慶亞東亞集團(tuán)軟件有限公司