專利名稱：用于無線電裝置/天線接口的系統與方法
背景技術：
無線電裝置與天線是無線通信系統的核心組件。盡管在有些情況下天線可以與前端接收器和/或無線電裝置遠程放置，但更有效的配置是將無線電裝置直接連接到天線。對于后一種情況，特定的天線接口設計成適合特定的無線電裝置/天線配置。
因為工業用無線電裝置通常是由不同的制造商制造的，所以組合兩個單元需要設計修改。目前，對于每種無線電系統設計(即，無保護的、保護的或者用RF組合器保護的)，天線接口是基于制造商自己的需求不同地配置的。這些差異在需要組合不同單元的情況下會出現故障。問題在終端用戶使用現有天線與新的無線電系統時特別顯著。這種情況需要購買輔助的天線/無線電裝置接口套件(即，特定的接口板與饋送-放大器(feed-boom)適配器)。
關于傳統設備的另一問題是接口與所需應用的不兼容性。例如，安裝系統使用用于將無線電裝置固定到天線的鎖接頭(lock tab)。因為鎖接頭的本質和只提供有限的每個閂鎖(latch)總壓縮的能力，所以這些組件對于過重或需要異常接口安全的組合是無效的。另一方面，螺栓(bolt)可以提供更大的壓縮負載但它們需要獨立的安裝，這使得利用接納螺栓的合適緊固件(fixture)改進(retrofit)無線電裝置和天線中的一個或兩個成為必需。因為天線和無線電裝置一般是由不同實體制造的，所以它們一般不包括用于接收螺栓的合適緊固件。
最后，傳統的安裝系統沒有考慮用于正確嚙合天線、饋送-放大器和無線電裝置的必要電連接。因此，需要解決這些缺點的天線/無線電裝置接口。


圖1A是處于未組裝狀態的天線、軸(hub)和饋送-放大器的示意性說明；圖1B是處于組裝狀態的圖1A的示意性說明；圖2A示意性地說明了處于未組裝狀態的天線和軸及無保護無線電裝置；圖2B示意性地說明了組裝的圖2A的設備；圖3A示意性地說明了未組裝的保護無線電裝置與天線/軸組件；圖3B示意性地說明了組裝的保護無線電裝置與天線；圖4A示出了根據公開內容另一實施方式的未組裝的RF組合器與天線；圖4B示出了與天線組裝的圖4A的RF組合器和兩個無保護無線電裝置；圖5A示出了根據公開內容一種實施方式的耦合到天線的可拆卸保護無線電裝置；圖5B示出了根據公開內容另一實施方式的耦合到天線的可拆卸無保護無線電裝置；圖5C示出了根據公開內容一種實施方式通過使用接口板套件耦合到天線的無保護無線電裝置；及圖5D示出了根據公開內容另一實施方式利用互連耦合到天線的保護無線電系統(一個RF組合器和兩個無保護無線電裝置)。
具體實施例方式
根據在此公開的原理，公開了可以獨立于無線電裝置類型或配置使用的無線電裝置/天線接口。在一種實施方式中，不同類型的無線電裝置和RF組合器可以可拆卸地耦合到天線，以形成期望的組合。另一實施方式涉及配有適于接納不同無線電系統類型的無線電裝置接口的天線主體。在另一實施方式中，公開了可以用于以最小重新配置和/或設計修改組合無線電裝置與天線的無線電裝置/天線接口。在另一實施方式中，公開了可以容納與一個天線接口的多個無線電裝置的無線電裝置/天線接口。
圖1A是處于未組裝狀態的天線、軸和饋送-放大器的示意性說明。參考圖1，可以是拋物線天線的天線15示為在其上安裝軸20。根據一種實施方式，軸20提供了天線15與無線電收發器之間的接口(術語無線電裝置和收發器在此是可互換使用的)。安裝軸20是用緊固部件(fastener)(未示出)連接到天線15。
天線15可以包括任何傳統的拋物線、環形或所謂的軸環(hub-ring)天線，而不限于在此所說明的拋物線天線。軸環也可以連接到平板天線。
軸20在每一端都包括包含間隙(clearance)孔30以接納螺絲(screw)31的柄25。柄或其它類型的開孔(aperture)在傳輸過程中使用或者抬起天線或/和通過在安裝過程中連接安全鏈以防止無線電/RF組合器的偶然掉下。閂鎖(latch)40可以可選地彼此等間隔地安裝到軸20上。可選地，一個或多個閂鎖40可以有策略地被安裝，以便接納特定的無線電系統配置。閂鎖40可以具有鎖接頭或類似的配置，以便使得能夠快速安裝(即，快速釋放接頭)和拆卸無線電裝置。附加輪轂(boss)21在軸20上提供，用于桿安裝支架組件。每個輪轂可以在內部(或者可選地在外部)有螺紋，以便接收緊固螺絲。
在圖1A的實施方式中，開孔23在軸20的中心提供，以便接納饋送-放大器50。開孔23配有帶螺紋孔24，用于接納嚙合饋送-放大器50的螺絲。在一種實施方式中，螺絲57通過間隙孔52，以便將饋送-放大器50嚙合到軸20。護圈環(retainer ring)56可以可選地在極性改變機動(maneuver)過程中用于保持捕捉的饋送-放大器。如圖1所示，開孔23可以設計成包括用于接納饋送-放大器50的輪緣(rim)類型邊緣19。輪緣可以特別地設計成通過接納底沿(bottomedge)51安置饋送-放大器50的至少一部分。因此，如果不象圖1中的示例實施方式，饋送-放大器50是矩形的，則開孔23可以修改成具有矩形輪緣。
在所公開內容的另一實施方式中，饋送-放大器50利用使饋送-放大器能夠旋轉以便滿足期望的極性的緊固部件固定到公共的軸20上。
如本領域普通技術人員已知的，饋送-放大器50將由天線15接收到的信號傳送到無線電裝置。類似地，饋送-放大器50將由無線電裝置生成的信號傳送到天線15。饋送-放大器50的形狀(尤其是把手(knob)55的形狀)，是由所接收信號的類型(或波長)指示的。各種信號頻率可能要求不同的把手大小和不同的饋送-放大器形狀。因此，開孔23的形狀可以適于容納適當的饋送-放大器大小和配置。
盡管在圖1A中沒有示出，但軸20可適于包括允許天線/無線電裝置組合安裝到柱子或欄桿或墻上從而允許組合懸掛在地面之上并處于接收電磁信號的位置的延伸棒(extension bar)或其它類型的支架。
圖1B是處于組裝狀態的圖1A的示意性說明。在圖1B的實施方式中，饋送-放大器50耦合到軸20，并最終耦合到天線15。盡管圖1A和1B的示意性說明示出了饋送-放大器利用平頭螺絲57來嚙合天線器，但所公開內容的原理不應當限制于此，本實施方式的置換和與其的偏離應當看作處于所公開內容的范圍之內。
圖2A示意性地說明了處于未組裝狀態的天線和軸以及無保護無線電裝置。參考圖2A，天線15具有通過軸20嚙合的饋送-放大器50。無線電裝置200示為具有閂鎖保持器210、片(fin)204和饋送-放大器插座(receptacle)220。片204可以可選地提供以增強散熱，但不是實踐所公開內容的原理所需的。無線電裝置200的閂鎖保持器210與軸20的閂鎖40聯合工作，并使無線電裝置200耦合到天線15。
插座220被特別地提供，以便接納饋送-放大器50，由此使信號在天線15與無線電裝置200之間傳送。在此所公開的發明構思使無線電裝置200組裝到天線15，而不需要對天線15或無線電裝置200的實質性設計修改。此外，這些構思提供了無線電裝置與天線的快速、容易的組裝/拆卸。
圖2B示意性地說明了組裝的圖2A的設備。在圖2B的實施方式中，通過在天線饋送-放大器50上滑動無線電裝置插座220并將閂鎖400嚙合到無線電裝置保持器210，無線電裝置200耦合到天線15。盡管沒有在圖2B中示出，但插座220現在與饋送-放大器(未在圖2B中示出)完全嚙合，使得由天線15接收/發送的信號容易地傳送到無線電裝置200。
圖2A和2B中示出的示例無線電裝置可以看作是無保護無線電裝置。無保護無線電裝置與保護無線電裝置的區別在于后者一般包括備用無線電系統和用于當在活動無線電裝置檢測到故障時在活動無線電裝置和備用無線電裝置之間切換的自動開關。因此，保護無線電裝置會比無保護無線電裝置更重且體積更大。
圖3A示意性地說明了未組裝的保護無線電裝置以及天線/軸組件。圖3A的未組裝狀態示出了由緊固部件(未示出)連接到天線15的軸20。如參考圖1A和2A所公開的，饋送-放大器50位于軸20中。保護無線電裝置300示為具有對應于軸20的閂鎖40的閂鎖保持器320。因為保護無線電裝置300比可比較的無保護無線電裝置(例如，圖2B中的無線電裝置200)顯著地重，因此軸20可以配有用于接納緊固部件30的間隙孔31。這些螺栓擰到外殼321中，以便堅固地將保護無線電裝置300安裝到天線15。插座310位于保護無線電裝置300中并在天線饋送-放大器50上滑動，以便將從天線15接收到的信號傳送到無線電裝置或者將來自無線電裝置300的信號傳送到天線15，進行廣播。
圖3B示意性地說明了組裝的保護無線電裝置與天線。如圖所示，具有插座310的保護無線電裝置300通過饋送-放大器50嚙合到天線15并利用閂鎖40和保持器320的組合連接。擰到無線電裝置輪轂321上的附加緊固部件30(例如，螺絲)使無線電裝置300更安全地更安全地耦合到天線15。這種實施方式特別適合于重的無線電裝置和/或天線組合。軸可以由鋁或其它兼容材料制成。
圖4A示出了根據公開內容另一實施方式的未組裝的RF組合器及天線。圖4A的未組裝狀態示出了由緊固部件(未示出)連接到天線15的軸20。如參考圖1A和2A所公開的，饋送-放大器50位于軸20中。RF組合器400示為具有天線接口板440，天線接口板440具有用于接納饋送-放大器50的的插座、用于嚙合閂鎖40的閂鎖保持器420和栓系(captive)螺絲460。而且，RF組合器主體具有用于嚙合無保護無線電裝置的閂鎖430和饋送-放大器450。插座410設計成嚙合饋送-放大器50并將來自饋送-放大器50的信號同時與多個無線電裝置關聯。因此，一旦組裝，每個無線電裝置就可以通過輔助的饋送-放大器450與天線15通信(第二輔助饋送-放大器450位于第一輔助饋送-放大器的對側，并且未在圖4A中示出)。盡管只示出了兩個無線電裝置，但圖4A的實施方式可以擴展到將多于兩個無線電裝置固定到天線。通過使用擰到在軸20上提供的帶螺紋孔26的緊固部件460，RF組合器400堅固地耦合到天線15。這種實施方式特別適合于重的RF組合器/無線電裝置和/或天線組合。
圖4B示出了與天線15組裝的圖4A的RF組合器和兩個無保護無線電裝置。如圖所示，無保護無線電裝置425和426由閂鎖430固定到RF組合器400。應當指出，各種固定方式都可以用于根據所公開內容的原理將無保護無線電裝置425和426固定到RF組合器400。在圖4B中，軸20通過閂鎖40和未示出的緊固件耦合到RF組合器400；無保護無線電裝置425和426都與輔助的RF組合器饋送-放大器嚙合并與閂鎖430連接。
圖5A示出了根據公開內容一種實施方式的耦合到天線的傳統可拆卸保護無線電裝置。特別地，圖5A示出了連接到天線506(F03型天線)的Microstar M無線電裝置505(由Harris公司制造)。整個組件通過安裝支架507安裝到柱子508上。安裝支架507可以與軸集成或者可以提供成可拆卸地嚙合軸。
圖5B示出了根據公開內容另一實施方式的耦合到天線的傳統可拆卸無保護無線電裝置。在圖5B中，Microstar M/H無線電裝置509(由Harris公司制造)由軸組件(未示出)耦合到F04型天線510。軸組件配有使組件設置到柱子508的安裝支架511。
圖5C示出了根據公開內容一種實施方式耦合天線511與無線電裝置的傳統接口板套件。特別地，圖5C示出了利用適配器接口板套件(511)的Microstar M/H無線電裝置(509)和F03型天線。接口板套件511是集成的軸與延伸。盡管沒有示出，但軸可以具有與所公開內容原理一致的結構并具有適于安裝的延伸部分。
圖5D示出了根據公開內容另一實施方式利用互連耦合到天線的傳統保護無線電系統(一個RF組合器和兩個無保護無線電裝置)。特別地，圖5D示出了耦合到拋物線天線(類型F05或F06)513并安裝到柱子508的無保護Microstar M/H無線電裝置與RF組合器組件515。
因此，圖5A-5D顯示現有技術配置需要不同的無線電裝置安裝到不同的特定天線上。在此所公開的原理使得可以用公用天線(見例如圖1)代替各種天線(F03、F04、F05、F06)并消除前面的適配器接口板套件。天線可以具有公用軸來提供所有允許與各種無線電配置連接的所必需的特征；即，無保護無線電裝置、保護無線電裝置和RF組合器。
權利要求
1.一種用于將天線耦合到無線電裝置的安裝設備，包括軸，用于限定接納饋送-放大器的開孔；緊固部件，用于將軸固定到天線；及多個閂鎖，用于可拆卸地嚙合無線電裝置；多個間隙/帶螺紋孔，用于堅固地固定耦合；其中饋送-放大器使信號在無線電裝置與天線之間傳送，而且其中無線電裝置可以從軸解除嚙合，而不與天線解除嚙合。
2.如權利要求1所述的安裝設備，其中軸可以從天線解除嚙合，而不影響無線電裝置。
3.如權利要求1所述的安裝設備，其中軸還包括用于可拆卸地嚙合饋送-放大器的輪緣。
4.如權利要求1所述的安裝設備，其中軸還包括用于接納饋送-放大器的護圈環。
5.如權利要求1所述的安裝設備，還包括用于將軸耦合到無線電裝置的多個緊固部件。
6.如權利要求1所述的安裝設備，還包括用于將軸固定到無線電裝置的多個間隙或帶螺紋孔。
7.如權利要求1所述的安裝設備，還包括用于在組裝無線電裝置后操縱安裝設備的多個開孔。
8.一種用于固定地將天線組裝到無線電裝置的方法，包括提供具有多個緊固部件、多個閂鎖和開孔的軸；將所述多個緊固件嚙合到天線，以便將軸固定到天線；在開孔中容納饋送-放大器，以便使信號在天線與無線電裝置之間傳送；及嚙合軸的多個閂鎖與無線電裝置，以便將軸固定到無線電裝置并形成無線電裝置/天線組件。
9.如權利要求8所述的方法，其中在開孔中容納饋送-放大器的步驟還包括利用至少一個緊固部件將饋送-放大器固定到限定該開孔的輪緣。
10.如權利要求8所述的方法，還包括提供至少一個間隙或帶螺紋孔。
11.如權利要求1所述的安裝設備，還包括用于將安裝設備固定到柱子的部件。
12.如權利要求1所述的安裝設備，其中閂鎖是鎖接頭。
13.如權利要求1所述的安裝設備，其中安裝設備適于將天線耦合到多個無線電裝置。
14.如權利要求1所述的安裝設備，還包括一個或多個用作把手的開孔。
15.如權利要求1所述的安裝設備，還包括一個或多個用于接納安全鏈的開孔。
16.一種用于將天線組裝到無線電裝置的系統，包括軸，用于將天線可拆卸地耦合到無線電裝置，軸具有多個用于將無線電裝置嚙合到軸的閂鎖和多個用于將軸嚙合到天線的緊固部件；饋送-放大器，配置成由軸中的開孔接納，該饋送-放大器嚙合無線電裝置與天線，以便在其間傳送無線電裝置信號；其中軸配置成獨立于饋送-放大器或天線地可互換地接納替換無線電裝置。
17.如權利要求16所述的系統，其中軸還配置成獨立于饋送-放大器或無線電地裝置可互換地接收替換天線。
18.一種用于將多個無線電裝置組裝到天線的裝置，包括軸，適于可拆卸地嚙合到天線，該軸具有用于接納用于在天線和所述多個無線電裝置之間傳送信號的第一饋送-放大器的開孔；及RF組合器，配置成可拆卸地嚙合到軸，該RF組合器具有用于接納第一饋送-放大器的插座，該RF組合器具有多個輔助饋送-放大器，每個輔助饋送-放大器都將從第一饋送-放大器接收到的信號中繼到所述多個無線電裝置中的一個；其中所述多個無線電裝置中的每個都可以從RF組合器除去，而不會將RF組合器從軸解除嚙合。
19.如權利要求18所述的裝置，還包括用于將具有天線、軸、RF組合器和多個無線電裝置的組件固定到柱子或墻上的部件。
20.如權利要求18所述的裝置，其中軸還包括至少一個鎖接頭。
21.如權利要求20所述的裝置，其中鎖接頭是閂鎖。
22.如權利要求18所述的裝置，其中RF組合器適于接納至少兩個無線電裝置。
23.如權利要求18所述的裝置，其中RF組合器適于接納至少三個無線電裝置。
24.如權利要求18所述的裝置，其中RF組合器適于利用栓系螺絲堅固地固定。
25.如權利要求18所述的裝置，其中所述多個無線電裝置中的每個都獨立于其它無線電裝置地嚙合到RF組合器。
26.如權利要求18所述的裝置，其中所述多個無線電裝置中的每個都獨立于天線地嚙合到RF組合器。
27.一種用于將天線耦合到無線電裝置以便形成無線電裝置/天線組合并將該組合安裝到柱子的設備，該設備包括軸，限定接納饋送-放大器的開孔；緊固部件，用于將軸固定到天線；多個閂鎖，用于可恢復地嚙合到無線電裝置；及延伸，用于將安裝設備連接到柱子；其中饋送-放大器使信號在無線電裝置與天線之間傳送，而且其中無線電裝置可以從軸解除嚙合，而不與天線解除嚙合。
28.如權利要求27所述的設備，其中天線可以從軸解除嚙合，而不影響無線電裝置。
29.如權利要求27所述的設備，其中開孔還包括用于可拆卸地嚙合饋送-放大器的部件。
30.如權利要求27所述的設備，其中開孔還包括用于密封地將無線電裝置耦合到安裝設備的護圈環。
31.如權利要求27所述的設備，還包括多個用于將無線電裝置耦合到軸的緊固部件。
32.如權利要求27所述的設備，還包括用于將安裝設備固定到柱子的部件。
33.如權利要求27所述的設備，其中閂鎖是鎖接頭。
34.如權利要求27所述的設備，其中安裝設備適于將天線耦合到多個無線電裝置。
35.如權利要求27所述的設備，其中開孔還包括用于在極性改變機動過程中保持所捕捉的饋送-放大器的護圈環。
全文摘要
公開了一種用于將天線機械和電耦合到一個或多個無線電接收器的裝置。該裝置包括可以由一個或多個緊固部件連接到天線的軸。軸還配有可以接納無線電裝置的閂鎖。最后，軸包括用于接納饋送－放大器的開孔。饋送－放大器將由天線接收到的信號傳送到無線電裝置。
文檔編號H01Q19/12GK101080844SQ200580021639
公開日2007年11月28日 申請日期2005年6月20日 優先權日2004年6月30日
發明者考斯特爾·諾卡拉爾 申請人:哈里公司