[發明專利]天線測姿傳感器以及天線測姿方法

有效

• 申請號: 201210396600.5
• 申請日: 2012-10-18
• 公開（公告）號: CN102901484A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 畢詩捷
• 申請（專利權）人: 畢詩捷
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 張明月

技術領域

本發明涉及通信技術領域，特別是一種用于對通信網絡中的天線姿態進行檢測的傳感器以及天線姿態檢測方法。

背景技術

隨著通信技術的快速發展，國內無線通信運營商的網絡規模和用戶數量都得到了較快增長。隨著市場競爭的加劇，移動通信網絡質量作為進一步發展用戶、降低用戶離網率的有力保障已成為決定運營商之間相互競爭的一個關鍵因素。移動通信網絡質量的影響因素主要可以分為三類：網絡規劃的合理性、網絡設備的性能質量以及現場施工的工程質量,?而在這三個因素中基站天線的工參數據是最基礎的要素，而工參數據的測量是通信基站天線的建設、維護與優化等生產作業中最基礎的工作，只有在一個完整可靠的天線工參數據的基礎上進行網絡規劃以及優化等工作才能將通信網絡質量做得高效而準確。

天線的工參數據主要包括方位角、俯仰角、橫滾角、掛高以及位置等等。方位角通常以正北方向為零度角，正南方向為180度角，并順時針增加，天線的方位角由天線所在的位置決定，準確的方位角能夠保證基站的實際覆蓋與所預期的相同，進而保證網絡的運行質量；天線的方位角可以根據話務量或網絡存在的具體情進行適當調節以便更好的優化現有的通信網絡。俯仰角包括俯角（即下傾角）和仰角（即上仰角），通常天線的俯仰角是指天線的下傾角。選擇合適的俯仰角可以使天線至該天線覆蓋邊界的電磁波與其他天線覆蓋的電磁波能量重疊減至最小，從而使相鄰的區域間信號干擾減至最小。若俯仰角過小，會導致相鄰區域間信號交叉覆蓋，相鄰切換關系混亂，系統內的信號干擾嚴重；如果俯仰角偏大，則會造成覆蓋區域內產生信號盲區或弱區，同時導致天線方向圖形狀變形，導致嚴重的系統內干擾。橫滾角是描述物體空間姿態的必要參數之一。天線的橫滾角一般不出現在傳統天線工參中，這是以前測試手段所限和對其重要性的忽視造成的。基站天線安裝時基本都要盡量保證經過天線中心的縱切面垂直于地面，這時天線橫滾角為零。而實際上由于安裝水平限制，和后期外來力量作用，相當比例的天線橫滾角相對零度有較大偏差。較大非零的橫滾角會造成需要覆蓋方向的電波范圍大大偏離預期，造成相關規劃優化不準確。例如當天線發生側傾，即傾角和天線縱切面不在同一面上時，則必須要加上橫滾角才能描述天線空間姿態，才能準確計算電波具體覆蓋情況。天線測姿即是對天線的姿態工參數據進行準確測量，為網絡的建設提供可靠基礎。

傳統的天線測姿是工作人員采用多個工具進行人工測量。天線方位角的測量方式多是通過使用指北針人為地確定。由于地球的磁力線一致性較差，因此指北針容易受天然條件的制約，無法提供一致的指向測量。例如地球上某點的磁偏角可能為幾度到20幾度，地磁指數可能受磁暴的影響，地球礦物分布不均，等等因素都會磁北極的變化；地球上一般的地方只能保證幾公里范圍磁力線方向一致，但隨著電器、建筑、汽車、鋼鐵的大量引入城市，小范圍的磁場變化更難補償；基站本身的天線要發送幾十瓦電磁波，基站本身塔架由大量鋼鐵高密度焊在一起，近端磁場沒有規律性的準確補償辦法，等等這些都是引發方位角無法精確測量的因素。天線俯仰角的測量方式則是工作人員通過檢查天線安裝架上的標注有低精度刻度標記的方法進行確定，由于工程人員的工作技巧以及測量方法的不同，會使測量結果產生較大的誤差，無法達到精確設計的要求。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種不受電磁信息干擾，能夠精確測量天線各種工參數據的傳感器，并提供一種基于天線測姿傳感器的天線測姿方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案如下。

天線測姿傳感器，包括殼體以及設置在殼體內的日位傳感器、三軸重力加速傳感器、GPS模塊、中央處理器、電源模塊以及存儲輸出模塊；所述中央處理器的輸入端分別與日位傳感器、三軸重力加速傳感器和GPS模塊的輸出端連接，中央處理器的輸出端連接存儲輸出模塊；所述電源模塊分別與日位傳感器、三軸重力加速傳感器、GPS模塊、中央處理器和存儲輸出模塊連接。

本發明的改進在于：所述日位傳感器的三軸坐標系與三軸重力加速傳感器的三軸坐標系為平移關系。

所述日位傳感器的具體結構為：所述日位傳感器包括晷面，晷針和晷針影角度傳感器。