角度可调节的RIS相控阵设备塔上固定装置及其安装方法与流程

本发明涉及通信设备，具体而言，涉及一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置及其安装方法。

背景技术：

1、基于界面电磁理论发展而来的可重构智能表面（ris：reconfigurableintelligent surface）相控阵天线已成为低成本相控阵天线的最新技术发展方向之一。与传统相控阵使用昂贵的收发组件控制阵列单元相位的方法不同，相控电磁表面天线单元将相控和辐射功能集成一体化，可实现无移相器的相控辐射体制，具有成本低、功耗低、结构简单、平面轻薄等突出优势。

2、数字相控阵天线可分为传统的雷达有源相控阵和基于界面电磁学的电磁表面相控阵天线。传统的相控阵天线每一个天线单元或者子阵都带有各自的收发组件和移相器，在高频段设计难度大，成本高，结构复杂，体积大。基于界面电磁学的电磁表面相控阵天线只需要馈源带有发射通道和接收通道，重量和体积大大减小，可以不在局限于只在地面安装，可以在铁塔上，墙面上进行固定安装。

3、目前，在对ris相控阵天线进行塔上安装固定时，只一般由作业人员将设备带到塔上进行角度调整和安装；这种安装固定过程，由于不同的安装人员理解不同、对仪器掌握熟练度也不同；使得对ris相控阵天线的安装角度存在误差，从而导致ris相控阵天线的信号覆盖范围发生偏差、信号质量差、传输效率低。

4、而且，ris相控阵装置在塔上进行固定时，作业人员一般先对ris相控阵装置进行简单固定，然后来对相控阵朝向角度进行调整，但因登高人员塔上作业行动不便，一边需要保证自身安全，同时需要保证ris相控阵设备不掉落，所以对角度校正时，并不能很精确的进行方向对准；同时，ris相控阵信号传输距离较远，安装角度稍微存在一些偏差就会导致远端信号传输位置偏差较大，使得信号质量降低，不稳定，从而影响数据传输。另一方面，大多数登高作业人员并未接触过精密的角度校正仪器，即使在安装前进行短时间的培训，在实际安装过程中也发现作业人员并不能熟练掌握该仪器；然后安装进行短时间校正若进行在塔上行动不便，并不能很好的校正角度。

技术实现思路

1、本发明的目的包括提供了一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置及其安装方法，能够精确调整ris相控阵天线安装角度，以解决现有技术安装工序繁琐、角度校准复杂、设备安装好后无法调整角度的问题。

2、本发明的实施例可以这样实现：

3、第一方面，本发明提供一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，装置包括依次连接的相控阵固定背板、俯仰旋转结构、支撑臂、水平旋转底座、塔上固定结构；

4、相控阵固定背板用于固定ris相控阵天线装置；

5、俯仰旋转结构与相控阵固定背板一体成型；俯仰旋转结构包括相互连接的连接部和第一圆柱体，连接部连接在相控阵固定背板上，第一圆柱体的中心开设有第一连接孔，第一圆柱体和第一连接孔的中心线共线设置、且均平行于相控阵固定背板；在第一连接孔与第一圆柱体的边缘之间的环形区域内均匀分布有多个第一扇形凹槽；

6、支撑臂包括依次连接的第一悬臂、旋转连接段和第二悬臂，支撑臂还包括设置在第一悬臂上的第二圆柱体，第二圆柱体的中心开设有第二连接孔，第二连接孔与第一连接孔通过螺钉连接，在第二连接孔与第二圆柱体的边缘之间的环形区域内均匀分布有多个第二扇形凹槽，第二扇形凹槽与第一扇形凹槽布置形式相同、且相互配合；支撑臂还包括设置在第二悬臂上的第三圆柱体，第三圆柱体的中心开设有第三连接孔，第三连接孔的中心线与第二连接孔的中心线相互垂直，在第三连接孔与第三圆柱体的边缘之间的环形区域内均匀分布有多个第三扇形凹槽；

7、水平旋转底座包括相互连接的固定板和第四圆柱体，固定板连接塔上固定结构，塔上固定结构用于连接到输电线铁塔的钢架上；

8、第四圆柱体的中心开设有第四连接孔，第四连接孔与第三连接孔通过螺钉连接，在第四连接孔与第四圆柱体的边缘之间的环形区域内均匀分布有多个第四扇形凹槽，第四扇形凹槽与第三扇形凹槽布置形式相同、且相互配合。

9、在可选的实施方式中，相控阵固定背板的角位置开设有与ris相控阵天线装置对应的螺纹孔。

10、在可选的实施方式中，相控阵固定背板上开设有用于散热或排出积水的镂空区域。

11、在可选的实施方式中，俯仰旋转结构上的第一扇形凹槽的数量为60个，每个第一扇形凹槽的圆心角为6°。

12、在可选的实施方式中，第二圆柱体上还设置有第一刻度，俯仰旋转结构上设置有与第一刻度对应的第一指示标识；

13、第三圆柱体上还设置有第二刻度，水平旋转底座上设置有与第二刻度对应的第二指示标识。

14、在可选的实施方式中，支撑臂为一体成型结构，旋转连接段为螺旋状延伸的板状结构，旋转连接段的两端相对旋转的角度为90°。

15、在可选的实施方式中，固定板的数量为两个、且对称设置在第四圆柱体上，固定板上开设有用于与塔上固定结构连接的第五连接孔。

16、在可选的实施方式中，塔上固定结构包括依次连接的第一安装板、连接板和第二安装板，第一安装板与第二安装板间隔平行设置，第一安装板上开设有与水平旋转底座连接的第六连接孔，第二安装板上开设有与输电线铁塔的钢架连接的第七连接孔。

17、在可选的实施方式中，连接板包括依次连接的三个平板，相邻两个平板相互垂直，连接第一安装板的平板垂直于第一安装板，连接第二安装板的平板垂直于第二安装板。

18、第二方面，本发明提供一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置的安装方法，方法采用前述实施方式的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，方法包括：

19、s1：根据ris相控阵天线装置安装位置的经纬度坐标以及海拔高度，计算ris相控阵天线装置安装所需的方位角；

20、s2：根据所需的方位角，确定支撑臂和水平旋转底座所需旋转的角度；

21、s3：根据所需旋转的角度组装角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置；

22、s4：将组装后的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置装配到输电线铁塔的钢架上，并校准固定。

23、本发明实施例提供的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置及其安装方法的有益效果包括：

24、本装置能够实现ris相控阵天线装置在不同等级输电线铁塔上固定，同时实现安装方向角度的简单方便调节，简化一线登高作业工人的作业步骤与难度，减少登高人员可能存在的人身安全隐患。

技术特征：

1.一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述装置包括依次连接的相控阵固定背板（1）、俯仰旋转结构（2）、支撑臂（3）、水平旋转底座（5）、塔上固定结构（6）；

2.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述相控阵固定背板（1）的角位置开设有与所述ris相控阵天线装置对应的螺纹孔（11）。

3.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述相控阵固定背板（1）上开设有用于散热或排出积水的镂空区域（12）。

4.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述俯仰旋转结构（2）上的所述第一扇形凹槽（24）的数量为60个，每个所述第一扇形凹槽（24）的圆心角为6°。

5.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述第二圆柱体（32）上还设置有第一刻度（35），所述俯仰旋转结构（2）上设置有与所述第一刻度（35）对应的第一指示标识（25）；

6.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述支撑臂（3）为一体成型结构，所述旋转连接段（36）为螺旋状延伸的板状结构，所述旋转连接段（36）的两端相对旋转的角度为90°。

7.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述固定板（54）的数量为两个、且对称设置在所述第四圆柱体（51）上，所述固定板（54）上开设有用于与所述塔上固定结构（6）连接的第五连接孔（55）。

8.根据权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述塔上固定结构（6）包括依次连接的第一安装板（61）、连接板（63）和第二安装板（64），所述第一安装板（61）与所述第二安装板（64）间隔平行设置，所述第一安装板（61）上开设有与所述水平旋转底座（5）连接的第六连接孔（62），所述第二安装板（64）上开设有与所述输电线铁塔的钢架连接的第七连接孔（65）。

9.根据权利要求8所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，其特征在于，所述连接板（63）包括依次连接的三个平板，相邻两个所述平板相互垂直，连接所述第一安装板（61）的所述平板垂直于所述第一安装板（61），连接所述第二安装板（64）的所述平板垂直于所述第二安装板（64）。

10.一种角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置的安装方法，其特征在于，所述方法采用权利要求1所述的角度可调节的ris相控阵设备塔上固定装置，所述方法包括：

技术总结本发明的实施例提供了一种角度可调节的RIS相控阵设备塔上固定装置及其安装方法，涉及通信设备技术领域。装置包括依次连接的相控阵固定背板、俯仰旋转结构、支撑臂、水平旋转底座、塔上固定结构；其中，支撑臂可以在水平旋转底座上水平旋转，俯仰旋转结构可以在支撑臂上俯仰旋转，从而实现固定在相控阵固定背板上的RIS相控阵天线装置可以水平旋转和俯仰旋转，该装置及其安装方法能够精确调整RIS相控阵天线安装角度，以解决现有技术安装工序繁琐、角度校准复杂、设备安装好后无法调整角度的问题。技术研发人员：牟荣龙,万佳仑,梁谋,丁顺利,陈婧文受保护的技术使用者：清华四川能源互联网研究院技术研发日：技术公布日：2024/7/29