專利名稱：模塊天線塔結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電信塔，尤其涉及用在無線通信系統(tǒng)中的天線 塔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
普遍用于無論是自支撐還是拉線式電信塔/桿的技術(shù)是網(wǎng)格鋼結(jié) 構(gòu)。通常利用熱浸鍍鋅將這些桿鍍鋅，在這種鍍鋅中，用鋅層將這種鋼結(jié)構(gòu)涂覆。通常以30至50年的設(shè)計壽命制造鋼塔。經(jīng)過涂覆的結(jié) 構(gòu)對機械磨損敏感，且網(wǎng)格鋼塔也不例外。塔的表面在運輸和安裝時 受損，且需要在安裝塔時對這些損傷進行修復(fù)。由于熱浸并不是安裝 塔時的選擇，所以用冷鍍鋅涂覆/噴涂是所使用的方法。在運輸和安裝 期間不能夠避免對防護性鋅層的損傷，而且會在受損區(qū)域開始腐蝕。 腐蝕決定所有鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計壽命，而在并不考慮鋅層的情況下，要求 進行某種維護以阻止結(jié)構(gòu)的使用壽命期間的腐蝕。目前正在開發(fā)多種新的類型的桿。專利文件WO02/41444 Al、 US2003/0142034 Al和US5995063 A是描述了具有內(nèi)部部分和外部部 分的中空/管狀天線桿的一些文件。專利文件WO 02/41444 Al描述了 一種包括桿的通信桿組件，這 種桿從可潛入水中的設(shè)備外殼延伸。這種外殼可容納空氣調(diào)節(jié)設(shè)備， 這種空氣調(diào)節(jié)設(shè)備位于這種外殼的進入空間內(nèi)。這種布置還可以是這 種桿"l是供以入口通道和出口通道形式的通風管道，以用于大氣循環(huán)。專利文件US2003/0142034 Al描述了一種電信桿裝置，這種電信 桿裝置包括支撐電信天線的中空桿和支撐這種桿的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。根據(jù)該 發(fā)明，這種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)以封閉室的形式，這種封閉室至少部分地且優(yōu)選完全位于地下。這種室限定內(nèi)部空間，人員可進入該內(nèi)部空間且該內(nèi) 部空間容納與天線的運行關(guān)聯(lián)的電氣設(shè)備。
專利文件US5995063 A描述了 一種天線結(jié)構(gòu)，這種天線結(jié)構(gòu)包括 具有內(nèi)部和外部的中空天線桿、設(shè)置在該中空天線桿內(nèi)的特殊設(shè)計的 可移動才莫塊和提升裝置。這種可移動模塊具有至少一個天線、至少一 個RF才莫塊和連接到該至少 一個天線和該至少 一個RF才莫塊的至少 一個 RF傳輸裝置。提升裝置允許該可移動^t塊在低位置與高位置之間在 該中空天線桿內(nèi)的升高和降低。
還有其它類型的電信塔/桿且優(yōu)選的是單極，這些類型的電信塔/ 桿基本上是鋼、鋁或混凝土柱，在這些柱上，電信系統(tǒng)附在外表面部 分上。
現(xiàn)有方案和結(jié)構(gòu)的一些問題在于，從公眾的眼光來看，感覺這些 方案和結(jié)構(gòu)在景觀中并不受歡迎。在多種情形中，現(xiàn)有的塔結(jié)構(gòu)制造 成本高、在上面進行工作成本高且困難，而且要求單獨的設(shè)備設(shè)施， 如防護罩或室外防護設(shè)備。在一些方案中，電信設(shè)備附到塔并因此而 暴露在天氣變化之中。

發(fā)明內(nèi)容
帶有一個或多個無線電基站的天線塔結(jié)構(gòu)，這些無線電基站布置 在內(nèi)部安裝軸的頂部附近，這種塔體包括兩個或兩個以上的模塊節(jié)段 并代表新的思考類型。所-提及的現(xiàn)有^f支術(shù)文件中沒有描述中空結(jié)構(gòu)是 用作整個天線無線電基站(RBS)并全部在相同的結(jié)構(gòu)中的防護罩、 氣泵、溫度均衡器和升降軸的塔的內(nèi)部。
因此，本發(fā)明的實施例在于引入一種用在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的新的 天線塔結(jié)構(gòu)，其中，這種塔在制造時成本不高且用時少，且盡可能在 并不中斷無線電傳輸?shù)那闆r下進行工作。
本發(fā)明的目的在于引入一種新的天線塔結(jié)構(gòu)，這種天線塔結(jié)構(gòu)具 有更長的壽命周期、較好的特征并具有與環(huán)境更加親和的制造過程。本發(fā)明的另一個目的在于引入一種新的天線塔結(jié)構(gòu)，在這種天線 塔結(jié)構(gòu)中，所有的電信設(shè)備均完全結(jié)合在外表面之內(nèi)。通過這種構(gòu)造 幾何結(jié)構(gòu)以及電信設(shè)備完全包圍在這種構(gòu)造的界限內(nèi)，將無線電基站 制造得更加安全且干擾更少。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種新的天線塔結(jié)構(gòu)，這種天線塔 結(jié)構(gòu)包括基本上垂直伸長的塔體，這種塔體帶有設(shè)在塔體內(nèi)的內(nèi)部安 裝軸。這種塔還包括一個或多個無線電基站，這些無線電基站布置在 該安裝軸內(nèi)并鄰近于在塔體頂部的一個或多個關(guān)聯(lián)的天線。該塔體還 包括兩個或兩個以上的模塊節(jié)段。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種模塊天線塔節(jié)段，這種模塊天 線塔節(jié)段包括伸長的節(jié)段體和互連裝置，該伸長的節(jié)段體帶有設(shè)在節(jié) 段體中的內(nèi)安裝軸，且該互連裝置位于一個或兩個縱向端部以將兩個 或更多的塔節(jié)段互連以形成天線塔體。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種用于模塊天線塔的組裝的方 法，這種方法涉及兩個或更多預(yù)制成的伸長^t塊天線塔節(jié)段與以基本 上垂直位置設(shè)在模塊天線塔內(nèi)的內(nèi)部安裝軸的互連，以形成天線塔 體。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種產(chǎn)生模塊天線塔的節(jié)段的方法，這種方法包括以下步驟提供模型，該模型限定伸長的塔體，該 伸長的塔體帶有設(shè)在塔體內(nèi)的內(nèi)部安裝軸；將金屬加強構(gòu)件布置在該 模型中的預(yù)定位置；將互連裝置布置在該模型的一個或兩個縱向端 部；用混凝土填充該it型；使混凝土硬化；以及將沖莫塊節(jié)段從沖莫型取 下。本發(fā)明的再一個目的在于提供一種無線通信系統(tǒng)，這種無線通信 系統(tǒng)包括一個或多個天線塔結(jié)構(gòu)，其中，每種結(jié)構(gòu)配有至少一個用作 用戶設(shè)備的進入點的天線無線電基站。這種無線通信系統(tǒng)的特征在于 將這些天線塔結(jié)構(gòu)鑄造成并分成具有中空截面的管狀塔區(qū)段。這些區(qū) 段還包括用于沿著天線塔結(jié)構(gòu)的延長線移動整個天線無線電基站的裝置。這種天線無線電基站設(shè)置在管狀塔的內(nèi)部。此外，每個天線塔 結(jié)構(gòu)具有進入天線塔結(jié)構(gòu)的至少一個入口 ，以進入天線無線電基站的 業(yè)務(wù)。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖5a和5b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的再一個實施例的天線塔結(jié)構(gòu)。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的升降裝置。
圖8a和8b示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于天線塔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
圖11是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的方法的流程圖。 圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的系統(tǒng)的框圖。
具體實施例方式
由獨立權(quán)利要求所限定的產(chǎn)生一種塔的優(yōu)點有許多。本發(fā)明消除 了工作或準備期間戶外腐蝕、電纜與饋線故障以及無線電傳輸中斷所 導(dǎo)致的問題。
RBS與天線之間截短的饋線有效地降低功率損耗，這些功率損耗 出現(xiàn)在常規(guī)的實際尺寸RBS設(shè)施900 (圖9 )中，這種RBS設(shè)施900 帶有與天線塔920分離的RBS防護罩910,天線塔920帶有位于頂部 的天線930,其中，該RBS經(jīng)由長饋線電纜940連接到這些天線。在 美國專利文件US5995063 A中提出了可將RBS設(shè)備的部件置于天線 桿的頂部區(qū)段，以不使用帶有實際阻尼的長饋線和因此而導(dǎo)致的功率 損耗。這種技術(shù)稱為"主遠程單元"并主要用于小場地RBS。這種"主遠程單元"概念涉及將RBS的部件移動到較接近于塔或桿的頂部的位 置。這樣，除了其它的優(yōu)點之外，還可避免一些饋線損耗。不過，為 了進入置于天線頂部的RBS設(shè)備以進行維護等，還必須將RBS設(shè)備 降低到地面水平，這就會導(dǎo)致無線電停機時間。在其中可保持饋線電 纜940短的另一種類型的RBS安裝是大型設(shè)施類建筑通信塔950，如 圖IO示意性地示出的那樣。這些通信塔950通常具有一個或多個無 線電通信網(wǎng)絡(luò)、電視廣播系統(tǒng)等中的主中心(mainhubs)的功能，且 通常包括在頂部附近的安裝設(shè)施960，其中，可布置一個或多個RBS 910，并將關(guān)聯(lián)的天線930布置在頂端上或沿著通信塔的側(cè)面布置。 術(shù)語"類建筑"是指將這些通信塔像建筑物那樣定尺寸和設(shè)計，且通 常包括樓梯、多個樓層和全尺寸升降系統(tǒng)等。用在本申請中的術(shù)語"天 線塔"是指用于單個RBS場地的非類建筑天線承載塔結(jié)構(gòu)，但并不僅 限于容納一個單RBS和/或其它類型的無線通信或廣播設(shè)備。在本發(fā)明中，通過能夠具有一種構(gòu)造來實現(xiàn)許多優(yōu)點，這種構(gòu)造 允許將整個天線無線電基站置于一種天線塔結(jié)構(gòu)的頂部中。這些優(yōu)點 如一安裝的簡單性；一理想的無線電傳輸利用率。短饋線意味著減少了對安裝在塔上的^:大器的需求；一管理所有可能的無線電標準(RBS、微波鏈路、雷達系統(tǒng)等) 的可能性；一僅要求用于室內(nèi)環(huán)境的標準無線電設(shè)備； 一僅要求用于室內(nèi)環(huán)境的標準天線設(shè)備； 一如通過實現(xiàn)多天線方案，幾乎無損耗管理不同無線電標準的 組合的可能性；一管理多天線方案的可能性； 一多區(qū)段方案的可能性。根據(jù)在圖1中示意性地示出的本發(fā)明的一個實施例，提供一種天線塔結(jié)構(gòu)IO,這種天線塔結(jié)構(gòu)10包括基本上垂直伸長的塔體20，塔 體20帶有設(shè)在塔體內(nèi)的內(nèi)部安裝軸30。形成安裝軸30以容納鄰近于 在塔體20的頂部的一個或多個關(guān)聯(lián)的天線50的一個或多個無線電基 站40。為了減少無線電停機時間，形成安裝軸30以允許人員60進入 無線電基站40,而無需將基站降低。為了使人員充分地進入RBS，這 種安裝軸必須足夠地大，以使人可占據(jù)RBS前面的空間，以進入并進 行基本上所有的正常維護和業(yè)務(wù)操作。允許充分地進入RBS設(shè)備所需 的通過RBS的安裝軸的體積取決于RBS設(shè)備的大小。根據(jù)一個實施 例，天線塔內(nèi)的RBS設(shè)備包括標準的安裝在支架上的單元，這些單元 具有標準的介于60與100cm之間的寬度和介于30與80cm之間的深 度。根據(jù)一個實施例，在無線電基站的安裝軸的截面積至少為2.0、 2.5。 3.01112或更大。RBS前面的自由空間至少為^旦并不i"義限于1.0至 2.0 m2。根據(jù)一個實施例，這種塔在無線電基站高度處可基本上呈圓 形截面，且半徑至少為0.7、 0.9或1.3m或更大。根據(jù)一個實施例，將兩個或更多獨立的無線電基站鄰近于在塔體 頂部的一個或多個關(guān)聯(lián)的天線布置在安裝軸內(nèi)。為了保存塔的頂部區(qū) 段內(nèi)的有限空間，可將這些RBS堆疊成一個在另一個的頂部上。這些 RBS的制造和電信系統(tǒng)屬于相同的類型，但它們也可屬于不同的運營 商或電信系統(tǒng)，如GSM、 WCDMA、 HSPA、 MIMO、 LTE或未來類 型的電信系統(tǒng)。天線塔還可容納其它類型的無線電通信設(shè)備和關(guān)聯(lián)的 天線，如無線IP網(wǎng)絡(luò)等，以及無線電或電視廣播設(shè)備。安裝軸30可延伸這種塔的高度的有限部分或總是從塔基延伸到 頂部。在安裝軸延伸通過整個高度的情形中，可經(jīng)由在安裝軸的下端 部的入口門(未示出)等進入安裝軸，且通過爬行或在這種軸內(nèi)的升 降裝置到達RBS。在圖1中，將塔體形成為基本上呈圓形截面的截錐體。正如在下 面更詳細地討論的那樣，塔體可以是許多不同的形狀。為了保護天線 并在安裝軸內(nèi)建立受控環(huán)境，布置一種天線罩70,這種天線罩70從伸長的塔體20延伸并包圍這些天線50。將天線罩70設(shè)計成在基本上 由從這些天線50所發(fā)射的無線電波透過的同時提供要求用于RBS設(shè) 備40的防護罩。根據(jù)一個實施例，天線塔具有在天線塔的下區(qū)域內(nèi) 的一個或多個通風開口 90和在RBS上方的上區(qū)域100內(nèi)的對應(yīng)開口， 這樣就出于堆疊效應(yīng)而在安裝軸獲得空氣流。根據(jù)天線塔的地理位置 可能還需要另外的機械冷卻裝置，如空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)，且通常將另外的 這些機械冷卻裝置置于天線塔結(jié)構(gòu)10的基部區(qū)段內(nèi)。
根據(jù)示意性地示于圖2中的一個實施例，包括安裝軸30的伸長 的塔體20由帶有三個或更多"塔腿"120的墩式基礎(chǔ)110支撐在地面 水平上方的一定距離。在此實施例中，可經(jīng)由在安裝軸30的底端的 入口 (未示出)進入安裝軸。此外，該實施例明確地示出了設(shè)計運營 商專用塔結(jié)構(gòu)的可能性，以增加認知度。
根據(jù)天線塔結(jié)構(gòu)所處的地區(qū)特征，根據(jù)本發(fā)明的天線塔結(jié)構(gòu)可高 于15m，且對于某些用途而言，高度可為50m。對于許多環(huán)境來講， 30至40m的高度將是適合的。為了使塔結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，塔體在基部 的截面可大于頂部的截面。在一些實施例中，安裝軸的在基部的截面 也大于頂部的截面，這樣就導(dǎo)致比容納RBS的頂部區(qū)段容量更大的安 裝軸的下區(qū)段。該下區(qū)段可用于容納RBS的并不與無線電信號直接相 關(guān)的大而重的部件，如電池形式的應(yīng)急電源等。中空基部區(qū)段(底部 區(qū)段)足夠地大以在室內(nèi)環(huán)境中適合于大多數(shù)設(shè)備構(gòu)形?；繀^(qū)段通 常絕緣。具有中空構(gòu)造的優(yōu)點在于避免分離的防護罩。由于塔基的自 然攀登防護(scale protection)和抗攀爬幾何結(jié)構(gòu)，所以也消除了對場 地護欄的要求。
通過將塔體設(shè)計成一種自支撐結(jié)構(gòu)，降低了額外成本并減少了與 支撐線有關(guān)的占地區(qū)域。而且，自支撐結(jié)構(gòu)在視覺上更有吸引力。
即便是電池等并不布置在天線塔結(jié)構(gòu)的頂部，包括關(guān)聯(lián)的天線和 安裝裝置的RBS的累積重量也會在使用標準的安裝在支架的RBS元 器件時約為1000kg數(shù)量級。根據(jù)用途，考慮到這種質(zhì)量會布置在高于地面25m甚至更高的位置，塔體必須非常堅硬和結(jié)實以耐受風力載 荷等，尤其是在塔體自支撐時。減少RBS的大質(zhì)量的影響的一種方式 在圖3中示意性地揭示并涉及對塔體進行設(shè)計以使塔體20的質(zhì)量M2 (不包括基礎(chǔ)120)與無線電基站設(shè)備40連同天線裝置50的質(zhì)量M1 之比超過20:1或15:1。而且，應(yīng)形成塔體20以使塔體和無線電基站 設(shè)備的重心CM低于塔體高度的約1/2，而并不太多地降低頂端的硬 度。根據(jù)一個實施例，正如在下面詳細描述的那樣，塔體20基本上 包括金屬加強的混凝土材料。通過將塔體設(shè)計成金屬加強的混凝土， 就可能實現(xiàn)上述硬度和質(zhì)量方面。而且，薄壁混凝土設(shè)計會導(dǎo)致非常 有成本效率而仍耐久的設(shè)計。為了使這些天線和RBS免受破壞性雷擊的影響，天線塔結(jié)構(gòu)可 設(shè)有經(jīng)由引下線160接地的以一個或多個空氣終止器140、 150形式 的防雷裝置，如在圖4中示意性地示出的那樣。在圖4中，以垂直棒 形式的一個空氣終止器140從天線罩70的頂部表面延伸并因此而在 天線塔10的最高點提供低電位，從而吸引雷擊。與垂直棒140結(jié)合 或替代垂直棒140，設(shè)有兩個或更多空氣終止器，這些空氣終止器以 布置在塔體20頂部的基本上水平延伸的棒150的形式。形成這些水 平棒150以提供包圍塔體的頂部區(qū)段的低電位的"保護環(huán)"，從而偏 轉(zhuǎn)并吸引雷擊。當塔體20包括金屬加強的混凝土材料140時，可將 金屬加強件140的至少一部分作為來自防雷裝置140、 150的引下線 進行連接。根據(jù)示于圖5a和5b的一個實施例，伸長的塔體20包括兩個或 更多的模塊節(jié)段S1、 S2和S3，這些模塊節(jié)段互連以形成天線塔IO。 通過在節(jié)段Sl、 S2和S3…內(nèi)制造這些元件，可預(yù)制帶有安裝軸30 的塔體20并之后在現(xiàn)場進行組裝。正如將在下面詳細描述的那樣， 這種模塊方式非常適合于制造加強的混凝土制成的塔體。用混凝土模 制天線塔可將絕緣體附在才莫型中并在鑄造這些節(jié)段時安裝絕緣體。還 可將電氣導(dǎo)管置于^t型中以及其它細部中。不過，還可有利地用其它材料支撐制成天線塔，例如但并不僅限于金屬、塑料、基于水泥的材料、木材、玻璃、碳纖維和它們的復(fù)合物。根據(jù)一個實施例，天線塔的至少一個區(qū)段包括纖維加強的塑料夾層材料。而且，才莫塊天線塔中 的單個節(jié)段可包括兩種或更多種材料或這些材料的組合，且才莫塊天線塔中的不同節(jié)段可包括不同的材料。根據(jù)一個實施例，在天線塔頂部 的一個或多個節(jié)段包括重量輕的材料，以降低天線塔的重心。圖6示出了塔體的一個實施例，該塔體包括由八個區(qū)段B1-B8組 成的兩個基部區(qū)段Sl和S2，以及多個模塊塔節(jié)段S3至S7。通過形 成徑向區(qū)段B1至B8的基部節(jié)段，就便于基部區(qū)段的制造和運輸。所 公開的實施例具有圓形截面且基部直徑為5.0m,而模塊塔節(jié)段的直徑 為1.8m。天線塔設(shè)有天線罩70，且包括天線罩70的總高度為40m。 而且，模塊塔節(jié)段S1至S5中的至少兩個基本上相同，因此，它們能 夠在相同的沖莫型中才莫制。通過將一個或多個"相同的"節(jié)段S1至S5 略去或添加，可提供不同高度的塔，而并不改變模型設(shè)計。用任何適當?shù)姆绞綄⑾噜彽哪K節(jié)段互連，如螺栓、鉚釘、粘合 劑、焊接等。為了便于互連，相鄰的才莫塊節(jié)段可設(shè)有配合互連裝置。 配合互連裝置可包括配合引導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以確保組裝期間的精確角對準和 側(cè)向?qū)?。根?jù)其中的模塊節(jié)段包括金屬加強的混凝土的 一 個實施 例，互連裝置包括金屬構(gòu)件，這種金屬構(gòu)件牢固地附接到該金屬加強 結(jié)構(gòu)，如通過在該節(jié)段的才莫制之前的焊接或螺栓和螺帽。在一個包括 金屬加強的混凝土的實施例中，將金屬加強件的至少一部分作為從防 雷裝置的引下線連接，在這種實施例中，兩個相鄰的模塊節(jié)段中的金 屬加強件結(jié)構(gòu)的至少一部分電氣連接，如因為兩個配合互連裝置在這 兩個節(jié)段的金屬加強件構(gòu)件的至少一部分之間提供電氣接觸。根據(jù)一個實施例，提供一種模塊天線塔節(jié)段，這種沖莫塊天線塔節(jié) 段包括伸長的節(jié)段體和互連裝置，這種伸長的節(jié)段體帶有設(shè)在節(jié)段體 內(nèi)的內(nèi)部安裝軸，且互連裝置在一個或兩個縱向端部，并用于兩個或 更多塔節(jié)段的互連以形成天線塔體。正如前面所描述的那樣，這種節(jié)段體可基本上包括金屬加強的混凝土 。根據(jù)本發(fā)明的天線塔的模塊概 念涉及模塊天線塔節(jié)段的預(yù)制并大大減少建造天線塔所要求的現(xiàn)場 組裝時間。進一步減少現(xiàn)場組裝時間的一種方式是盡可能多地預(yù)先安 裝在安裝軸內(nèi)的設(shè)備，如攀爬裝置、升降導(dǎo)向裝置、電力電纜等。根 據(jù)一個實施例，帶有關(guān)聯(lián)的天線的無線電基站預(yù)先安裝在一個才莫塊天 線塔節(jié)段的安裝軸內(nèi)，并因此而在將該模塊節(jié)段抬升至適當?shù)奈恢玫?br> 同時布置在安裝軸內(nèi)的適當位置。為了降低損壞RBS和/或這些天線 的風險，將RBS適當?shù)仡A(yù)先安裝在頂部節(jié)段內(nèi)，該節(jié)段作為最后的節(jié) 段抬升至適當?shù)奈恢谩＿@樣，含有RBS設(shè)備的模塊節(jié)段就會具有運輸 防護的功能。
還提供一種用于模塊天線塔的組裝的方法，這種方法包括將兩個 或更多的預(yù)制的伸長模塊天線塔節(jié)段互連的步驟，這些天線塔節(jié)段帶 有設(shè)在其中的內(nèi)部安裝軸，這種內(nèi)部安裝軸以基本上垂直的位置，以 形成天線塔體。根據(jù)一個實施例，這種方法還包括在將該節(jié)段互連之 前，將帶有關(guān)聯(lián)的天線的無線電基站固定在預(yù)制的伸長模塊天線塔節(jié) l殳之一的安裝軸內(nèi)的步驟。
而且，還提供一種生產(chǎn)模塊天線塔的節(jié)段的方法，如圖ll所示， 這種方法包括以下步驟
步驟l:提供一種模型，這種模型限定許多伸長的塔體，這種塔 體帶有設(shè)在其中的內(nèi)部安裝軸；
步驟2:將金屬加強構(gòu)件布置在該4莫型中的預(yù)定位置；
步驟3:將互連裝置布置在才莫型的一個或兩個縱向端部；
步驟4:用混凝土填充才莫型；
步驟5:將混凝土石更化；以及
步驟6:將模塊節(jié)段從模型取下。
根據(jù)一個實施例，進行
步驟7:填充模型，且基本上垂直布置模型的縱向軸； 以及步驟8:通過選擇適當?shù)幕炷脸煞?，可?漢型的底部區(qū)段填充 這種模型。截面形狀的其它實例由橢圓形、正方形、旋轉(zhuǎn)形、三角形、矩形、 六角形、八角形等。本說明書中所揭示的這些天線塔實施例均為圓錐 形，因為基部的截面積大于塔的頂部區(qū)段的截面積，但其它形狀也在 考慮之中。根據(jù)要求形成區(qū)段，并且可將這些區(qū)段制成代表運營商的 識別標志或更好地適合于景觀。從商業(yè)的觀點來看，本發(fā)明的重要方 面在于引入了專用于美化的天線塔形狀，這種/這些形狀起到用于運營 商的識別標志的作用。作為另一種方面，這種天線塔結(jié)構(gòu)可形成用于 廣告牌的支撐的一部分。除了進入位于塔體頂部的RBS的可能性之外，有時還可能有必 要接受無線電停機時間，如為了進行大范圍維護或更換主要元器件。 為了便于進行這些大規(guī)模操作，將這種/這些無線電基站和關(guān)聯(lián)的天線 布置在升降單元上，這種升降單元可由升降裝置在安裝軸內(nèi)升高和降 低。圖7a和7b示出了升降裝置170的一個實施例，這種升降裝置170 包括升降子單元180,升降子單元180栽有這種/這些無線電基站40 和關(guān)聯(lián)的天線50，這種/這些無線電基站40和關(guān)聯(lián)的天線50布置成 沿著升降導(dǎo)向裝置200隨著升降單元190行進。這種升降裝置170還 包括驅(qū)動裝置(未示出)。將子單元180布置成可從升降單元190拆 卸并可由機械鎖定裝置210保持在天線塔結(jié)構(gòu)的頂部。而且，升降單 元190可包括輸送平臺220，這種輸送平臺220用于將設(shè)備輸送到這 種/這些無線電基站和從這種/這些無線電基站輸送設(shè)備，并用作用于 無線電基站設(shè)備的維護的工作平臺。才艮據(jù)一個實施例，在升降子單元180在上升運動期間到達安裝軸 內(nèi)的預(yù)定鎖定位置時，將機械停止裝置210自動鎖定。為了降低子單 元180,在將升降子單元180升高距該鎖定位置的預(yù)定距離時將機械 停止裝置210自動解鎖，這樣，升降子單元180就在經(jīng)過鎖定位置時 在安裝軸中向下自由跟隨升降單元190。圖8a和8b示出了基礎(chǔ)的一個實例，該基礎(chǔ)使用可擴展鋼樁230， 鋼樁230可用于支撐根據(jù)本發(fā)明的天線塔10。在所揭示的實施例中， 鋼樁230的數(shù)量減少至3個，而樁230的數(shù)量顯然必須適合于特定的 塔設(shè)計。鋼樁230的使用在可將塔10豎立之前減少地面準備的量， 因為這些鋼樁可調(diào)節(jié)地連接到塔的基部，因此，這些鋼樁易于適應(yīng)不 平坦的或傾斜的地表面等。根據(jù)一個實施例，根據(jù)地面特征，用混凝 土柱基等替代一個或多個鋼樁230。根據(jù)另一個實施例，這種基礎(chǔ)是 傳統(tǒng)上的混凝土錢基和煙囪基礎(chǔ)。如前所述，本說明書中所揭示的幾個天線塔實施例有利地用金屬 加強的混凝土制成。明確地來講，可對f混凝土/混合物進行選擇，以 使大于IOO年的設(shè)計壽命能夠得到保證，而無需維護。這種混凝土天 線塔結(jié)構(gòu)不像涂覆的鋼結(jié)構(gòu)那樣易于刮擦和受到表面損傷。優(yōu)選這種 塔不會涂漆，且色彩來自著色混凝土。這些是在用混凝土制成的天線塔結(jié)構(gòu)的制造和開發(fā)中發(fā)現(xiàn)的一 些優(yōu)點1. 慢熱RBS通常要求周圍的溫度在約攝氏+ 5度至攝氏+ 45度之間。這 就會在溫度非常高的白天的較熱氣候中產(chǎn)生問題。不過，溫度在夜間 甚至在較熱的氣候中降低許多度。常規(guī)的快熱構(gòu)造如電信防護罩利用 主動冷卻如空氣調(diào)節(jié)器來冷卻i殳備。主動冷卻消^^大量的功率，因此 對網(wǎng)絡(luò)運營商來講是運行產(chǎn)品的正在進行的成本的第 一運行花費(OPEX)。混凝土是一種慢熱材料。這種天線塔結(jié)構(gòu)旨在利用這一 點在熱的氣候中在24小時期間平衡溫度。在夜間，由于4交低的室外 溫度，這種天線塔結(jié)構(gòu)會冷卻下來。較低的室外溫度，即"堆疊效應(yīng)"， 并不單獨能夠?qū)⑻炀€塔結(jié)構(gòu)冷卻，還可能要求機械強制/受控通風。在曰間，溫度再次升高，冷卻后的天線塔結(jié)構(gòu)中的質(zhì)量會完成削減峰值 溫度并因此而能夠維持較涼的室內(nèi)氣候。2. 當;也制造鋼網(wǎng)格塔和其它類型的塔要求工廠制造。鋼的精確切割、焊接環(huán) 境和熱浸鍍鋅均要求工廠室內(nèi)設(shè)施。往往遠離現(xiàn)場設(shè)施制造鋼網(wǎng)格 塔，并通常在國家之間和大陸之間輸出鋼網(wǎng)格塔。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，用混凝土鑄造天線塔結(jié)構(gòu)?；炷潦撬?、 混凝料和水的混合物。只要能夠提供配料，可在任何地點混合混凝土。 將用區(qū)段制成天線塔結(jié)構(gòu)，且每個區(qū)段會需要^t型。^t型用鋼制成并 設(shè)定用于模鑄元件的精確度量?？沙汕先f次地重復(fù)使用模型。由于 只要足夠地制成才莫型，這種制造工藝非常簡單，所以可在臨時建造的 野外工廠制造天線塔結(jié)構(gòu)。這樣就削減了成本的主要部分、使制造工 藝非常簡單，同時與環(huán)境更加親和。
3. 降低成本
成本標準已在前面做了討論。這種天線塔結(jié)構(gòu)比鋼網(wǎng)格塔重得 多，但每噸的成本要低得多，且天線塔結(jié)構(gòu)的總材料成本將會約為等 量的網(wǎng)格塔的成本的一半。就制造而言，元件的鑄造是一種非常簡單 的工藝，且元件鑄造的制造成本低于鋼網(wǎng)檔，塔的制造成本。
4. 剛性/;更度
從構(gòu)造的角度來講，混凝土比鋼結(jié)構(gòu)有好處，如搖擺阻尼和磨損。
5. 重量/基礎(chǔ)
作用在塔上的力與風有關(guān)。設(shè)計參數(shù)有風區(qū)域、風速、表面因 數(shù)、返回周期和地形種類等。為了不在暴露給風時翻倒，塔使用基礎(chǔ)。 用于鋼網(wǎng)格塔的普遍基礎(chǔ)技術(shù)是用現(xiàn)場鑄造混凝土制成的我基和煙 自構(gòu)造。示范性混凝土閥基體積約為35立方米(m3)，當然，這種 體積根據(jù)塔的高度和負載情況，但根據(jù)經(jīng)驗而定。轉(zhuǎn)換成重量后，這 種體積相當于85噸。天線塔結(jié)構(gòu)的一個實施例通常具有約為30噸(13 立方米混凝土)的計算重量。天線塔結(jié)構(gòu)的主要重量接近于地面，這 樣，就傾覆方面而言，使得這種天線塔結(jié)構(gòu)成為一種非常穩(wěn)定的構(gòu)造。 天線塔結(jié)構(gòu)在地面以上的總重意味著需要減小基礎(chǔ)或不同地制造。用 于這種天線塔結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)將會用可擴展鋼樁制成，且有時結(jié)合泥土錨定器。與現(xiàn)場鑄造基礎(chǔ)相比，這是一種快速而成本低的方法。6. 自由成形可將混凝土形成任何形式和/或色彩?？捎猛瑯拥牟拍椭瞥删_的 成千上萬的復(fù)制品。這是利用這種天線塔結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同而獨特形狀的 意圖。網(wǎng)格鋼并不具有這種自由度。7. 環(huán)境鋼的制造消耗能量。根據(jù)在新西蘭惠靈頓的維多利亞大學(xué)開發(fā)的 具體化能量系數(shù)的統(tǒng)計，鍍鋅精煉鋼具有34.8MJ/Kg的系數(shù)。預(yù)制混 凝土通常要求2.0MJ/Kg。這種天線塔結(jié)構(gòu)體包括加強的預(yù)制混凝土。 根據(jù)指數(shù)，鋼筋具有8.9MJ/Kg的系數(shù)，這種系數(shù)是塔管中的一個組 分。計算用于優(yōu)選的塔管的是每立方米混凝土 200kg加強。這就意味 著用于每立方米混凝土中的鋼筋1780MJ。示范性塔管消耗約13立方 米的混凝土?；炷恋谋戎丶s為2500千克/立方米。這就意p木著每立 方米混凝土 2 x 2500MJ。整個塔的優(yōu)選數(shù)量會具有13 x ( 1780 + 5000 ) MJ = 88,140MJ的系數(shù)。鋼網(wǎng)格塔(40米)具有約9，000kg的重量。 9000 x 34.8MJ = 313,200MJ。因此，該實例的天線塔結(jié)構(gòu)消耗產(chǎn)生相當于網(wǎng)格塔所要求的能量 的約25%?？傊?，與用混凝土之外的材料制成的現(xiàn)有技術(shù)中的塔/桿相比，認 為本發(fā)明的天線塔結(jié)構(gòu)具有許多優(yōu)點。用于本發(fā)明的目的的塔的示范性材料是以鋼纖維水泥為基礎(chǔ)的 復(fù)合材料，即混合混凝土的金屬網(wǎng)和/或鋼筋。也認為能夠采用其它材 料，例如但并不僅限于金屬、塑料、基于水泥的材料、木材、玻璃、 碳纖維和它們的復(fù)合物。圖12是示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的用于無線通信的系統(tǒng)的框 圖。這種無線通信系統(tǒng)300包括一個或多個天線塔結(jié)構(gòu)310，每個天 線塔結(jié)構(gòu)310配有用作用于用戶設(shè)備320的進入點的至少一個天線無 線電基站。該系統(tǒng)的這些天線塔結(jié)構(gòu)模鑄而成，并分成具有中空截面的管狀塔區(qū)段。這些區(qū)段配有用于沿著該天線塔結(jié)構(gòu)的延長線移動整 個天線無線電基站的布置，其中，這種天線無線電基站設(shè)置在管狀塔 的內(nèi)部。每個天線塔結(jié)構(gòu)具有進入天線塔結(jié)構(gòu)的至少一個入口，以便能夠進入天線無線電基站的業(yè)務(wù)。該系統(tǒng)30允許運營商專用天線塔 結(jié)構(gòu)設(shè)計(0P1、 OP2、 OP3、 OP4、 OP5等)。在另一個實施例中，運營商專用設(shè)計使工作人員更容易地將特定 天線塔結(jié)構(gòu)從其它的塔中識別出來，其中，將對塔內(nèi)的設(shè)備提供服務(wù)、 更新或重新進行配置。雖然已參考具體的示范性實施例對本發(fā)明進行了描述，但這種描 述在總體上僅旨在例證這種創(chuàng)造性概念，不應(yīng)認為是對本發(fā)明的范圍 進行限制。本領(lǐng)域中熟練的技術(shù)人員會理解，在并不脫離本發(fā)明的范圍的前 提下，可對本發(fā)明進行各種修改和變化，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利 要求書限定。
權(quán)利要求
1.天線塔結(jié)構(gòu)(10)，所述天線塔結(jié)構(gòu)(10)包括基本上垂直伸長的塔體(20)，所述塔體(20)具有設(shè)在其中的內(nèi)部安裝軸(30)，其中，將所述塔布置成在所述塔體的頂部的一個或多個關(guān)聯(lián)的天線(50)附近在所述安裝軸內(nèi)容納無線電基站(40)，以及所述塔體包括兩個或更多模塊節(jié)段(S1，S2...)。
2. 如權(quán)利要求1所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所述才莫塊節(jié)段中的至 少兩個大小相同。
3. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，包括基部節(jié) 段，所述基部節(jié)段具有下端部，所述下端部的截面積大于布置在所述 下端部上的模塊節(jié)段的截面積。
4. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所述 基部節(jié)段包括兩個或更多互連的區(qū)段。
5. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所述 伸長的塔體基本上包括金屬加強的混凝土材料。
6. 如前面的權(quán)利要求所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，相鄰的模塊節(jié)段 設(shè)有配合互連裝置。
7. 如前面的權(quán)利要求所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所述配合互連裝 置包括配合引導(dǎo)結(jié)構(gòu)以確保組裝期間的精確角對準和側(cè)向?qū)省?br> 8. 如前面的權(quán)利要求所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，在兩個相鄰的沖莫 塊節(jié)段中的金屬加強結(jié)構(gòu)的至少一部分電氣連接，且所述金屬加強件 的至少一部分作為來自防雷裝置(140、 150)的引下線(160)進行 連接。
9. 如前面的權(quán)利要求所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，兩個配合互連裝 置在所述兩個節(jié)段中的所述金屬加強構(gòu)件的至少一部分之間提供電 氣接觸。
10. 如前面的兩項權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，將以基本上水平延伸的棒(150)的形式的兩個或更多空氣終止器布 置在所述塔體的頂部。
11. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述塔體和所述安裝軸在所述基部具有比在所述頂部大的截面積。
12. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，形 成所述安裝軸以允許人員進入所述無線電基站。
13. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述安裝軸從所述塔基部延伸到所述頂部。
14. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，在 所述無線電基站處的所述安裝軸的截面積至少為1.0、 1.5、 2. 01112或 更大。
15. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述塔在所述無線電基站處基本上呈圓形截面，所述圓形截面具有至少 為0.7、 0.9、 1. 3或更大的半徑。
16. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述塔是一種自支撐結(jié)構(gòu)。
17. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述無線電基站包括標準的安裝在支架上的單元。
18. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述無線電基站屬于GSM、 WCDMA、 HSPA、 MIMO、 LTE或未來類 型的電信系統(tǒng)。
19. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，將 兩個或更多的分離的無線電基站在位于所述塔體的頂部的一個或多 個關(guān)聯(lián)的天線附近布置在所述安裝軸內(nèi)。
20. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，可 在內(nèi)部攀爬所述安裝軸。
21. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，包括天線 罩(70)，所述天線罩(70)從所述伸長的塔體延伸并包圍所述天線。
22. 如前面的權(quán)利要求中的任一項所述的天線塔結(jié)構(gòu)，其中，所 述無線電基站和關(guān)聯(lián)的天線布置在升降單元(190)上，所述升降單 元(190)可由升降裝置(170)在所述安裝軸內(nèi)升高和降低。
23. 模塊天線塔節(jié)段(Sl， S2...),所述模塊天線塔節(jié)段(S1, S2...)包括伸長的節(jié)段體和互連裝置，所述節(jié)段體具有設(shè)在其中的內(nèi) 部安裝軸(30)，且所述互連裝置位于一個或兩個縱向端部以將兩個 或更多的塔節(jié)段互連以形成天線塔體。
24. 如前面的權(quán)利要求所述的模塊天線塔節(jié)段，其中，所述節(jié)段 體基本上包括金屬加強的混凝土 。
25. 如前面的兩項權(quán)利要求中的任一項所述的模塊天線塔節(jié)段， 包括具有關(guān)聯(lián)的天線(50 )的無線電基站(40 )，所述無線電基站(40 ) 布置在所述安裝軸內(nèi)。
26. 如前面的權(quán)利要求所述的模塊天線塔節(jié)段，其中，所述節(jié)段 是才莫塊天線塔的頂部節(jié)段。
27. 用于模塊天線塔的組裝的方法，所述方法包括以下步驟 將兩個或更多預(yù)制成的伸長模塊天線塔節(jié)段與以基本上垂直位置設(shè)在所述才莫塊天線塔內(nèi)的內(nèi)部安裝軸互連，以形成天線塔體。
28. 如前面的權(quán)利要求所述的方法，包括以下步驟 在將所述節(jié)段互連之前，將帶有關(guān)聯(lián)的天線的無線電基站固定在所述預(yù)制的伸長模塊天線塔節(jié)段中的一個的安裝軸內(nèi)。
29. 制造才莫塊天線塔的節(jié)段的方法，所述方法包括以下步驟 提供才莫型，所述模型限定伸長的塔體，所述伸長的塔體帶有設(shè)在所述Jt答體內(nèi)的內(nèi)部安裝軸(Stl);將金屬加強構(gòu)件布置在該模型中的預(yù)定位置(St2); 將互連裝置布置在所述才莫型的一個或兩個縱向端部(St3); 用混凝土填充所述^^莫型(St4 ); 使所述混凝土硬化(St5 );以及 將所述模塊節(jié)段從所述模型取下(St6 )。
30. 如前面的權(quán)利要求所述的方法，其中將所述才莫型的縱向軸基 本上垂直布置，來進行填充所述才莫型的步驟(St7)。
31. 如前面的權(quán)利要求所述的方法，其中，從所述^^型的底部區(qū) 段填充所述模型(St8)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種天線塔結(jié)構(gòu)(10)，這種天線塔結(jié)構(gòu)(10)包括基本上垂直伸長的塔體(20)，塔體(20)具有設(shè)在其中的內(nèi)部安裝軸(30)。將這種塔布置成在塔體的頂部的一個或多個關(guān)聯(lián)的天線(50)附近在該安裝軸內(nèi)容納無線電基站(40)。塔體包括兩個或更多模塊節(jié)段(S1，S2…)。還提供一種模塊天線塔節(jié)段(S1，S2…)、一種用于模塊天線塔的組裝的方法、一種用于模塊天線塔的組裝的方法以及一種用于模塊天線塔的組裝的方法。
文檔編號H01Q1/12GK101410581SQ200780009741
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者P·哈格 申請人:艾利森電話股份有限公司