CN102150374B - 带有电机与离合器组件的远程电动倾斜天线 - Google Patents

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Abstract

带有电机与离合器组件的RET天线，该RET天线在手动倾斜操作期间可操作为机械地使DC电机及驱动单元(也称为齿轮-电机单元)与移相器调节轴脱开接合。使齿轮-电机单元脱开接合排除了由移相器控制杆对电机及高传动比齿轮箱的移动，从而使手动地转动移相器控制旋钮更加容易。此外，离合器在不使位置检测器与移相器控制杆脱开接合的情况下使齿轮-电机单元与移相器控制杆脱开接合，从而在手动倾斜调节期间不失去位置校准。当完成手动倾斜操作时，机械倾斜离合器使齿轮-电机单元能够与移相器控制杆可靠地重新接合用于机动化电动倾斜操作而不必重新校准位置检测器。

Description

带有电机与离合器组件的远程电动倾斜天线
参考优先权申请
本申请要求共同所有的美国临时专利申请No.60/027,530的优先权，其内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及手机或移动电话基站天线的领域，并且更具体地，涉及带有电机与离合器组件的远程电动倾斜(RET)基站天线，该电机与离合器组件使倾斜电机脱开接合以使手动倾斜调节更容易。
背景技术
在本领域中，带有可变电动倾斜(VET)功能的天线是公知的。经常在蜂窝网络中使用的这些天线使网络操作者能够通过手动旋转旋钮或平移位于天线外部上的轴来倾斜天线的仰角波束指向方向。该旋钮或轴连接于天线内的移相器以将机械转动或轴的平移转化为天线内形成网络的无线电频率波束的相位变化。天线内的发射元件之间的相位变化使从天线发射的波束相对于天线的机械准线(boresite)上下倾斜。在US 7,068,236中描述了示范VET技术的蜂窝基站天线的示例，其内容通过引用并入本文。
在蜂窝网络中需要波束倾斜调节以减少网络中站点之间的信号传播，以便使信号干扰最小化并且使网络容量最大化。带有VET功能的天线使网络操作者能够在蜂窝站点处进行精确的倾斜调节而无需机械地倾斜天线并且无需改变站点的视觉外观。带有VET功能的天线典型地包括某种倾斜指示器以为正在进行倾斜调节的人员提供天线电动倾斜设置的视觉反馈。
在本领域内，远程电动倾斜(RET)天线也是公知的。RET天线包括附接至天线或安装在天线内的电-机致动器以旋转旋钮或平移VET天线上的轴。这使VET天线的电动倾斜能够从远程位置进行控制，消除了雇佣索具装配工攀爬塔并对天线波束的电动倾斜进行手动调节的费用。
对于大多数的RET天线，电-机致动器在天线的手动倾斜调节机构处或在天线的手动倾斜调节机构附近附接至VET天线。在安装了RET致动器的情况下，能够不再手动地调节天线的倾斜。为了手动地调节天线的倾斜，必须将RET致动器从天线物理地移除或与天线分离以便能够触及手动倾斜调节机构。由于小附接螺钉以及灵敏的接口部件，因而移除致动器通常是繁琐且费时的。此外，一旦移除致动器，则可能失去电-机致动器与天线倾斜设置之间的校准。在能够恢复正确的远程操作之前，必须运行校准序列以相对于天线重新校准致动器。
在US 7,286,092中描述了标准RET天线设计的改进，其内容通过引用并入本文。在该设计中，电-机致动器插入天线本体内侧而不妨碍触及天线的手动倾斜调节机构。在接合RET致动器的情况下，能够使用10mm扳手旋转倾斜调节机构以手动调节该天线的倾斜。在该设计中，需要扳手来克服移相器的机械阻力和电机的机械阻力。在该设计中，电机在手动倾斜操作期间不与传动链分离。
在该设计中需要一种低传动比驱动单元以使得能够安装带有RET致动器的手动倾斜调节。低传动比的驱动单元允许以相对较低的驱动扭矩来手动地转动电机及驱动单元。如果使用高传动比的驱动单元，则将非常难以手动地调节倾斜，并且手动地反驱动电机及驱动单元所需的高扭矩可能会损坏倾斜指示器驱动轴上的塑料齿。
然而，使用低传动比驱动单元的问题是，需要较高扭矩的DC电机以在远程倾斜操作期间产生足以操作RET致动器的扭矩。高扭矩DC电机本身是昂贵的。此外，电机在倾斜操作期间引起高电流，从而迫使在控制器回路上使用昂贵的、高额定电流的部件。
因此，存在对这样的一种RET天线的持续需求：其在当安装了电-机致动器时不失去手动地倾斜天线的能力的情况下使用低电流、低扭矩的DC电机以降低成本。还存在对这样的一种RET天线的需求：其允许在不失去天线的倾斜校准的情况下以电-机的方式进行倾斜调节以及手动地倾斜调节。
发明内容
本发明通过带有电机与离合器组件的RET天线而满足了上述需求，该电机与离合器组件在手动倾斜操作期间操作为将DC电机及驱动单元(也称为齿轮-电机单元)与移相器调节轴脱开接合。使齿轮-电机单元脱开接合排除了由移相器控制杆对电机及高传动比齿轮箱的移动，从而使手动地转动移相器控制旋钮更加容易。此外，离合器在不使位置检测器与移相器控制杆脱开接合的情况下使齿轮-电机单元与移相器控制杆脱开接合，从而在手动倾斜调节期间不失去位置校准。当完成手动倾斜操作时，机械倾斜离合器使齿轮-电机单元能够与移相器控制杆可靠地重新接合用于机动化电动倾斜操作而不必重新校准位置检测器。
本发明可在用于电信系统的基站天线中实施，该基站天线构造为用于远程电动倾斜(“RET”)以及手动倾斜调节。基站天线可以是带有单极化元件或双极化元件的单波束天线或多波束天线。在优选的实施方式中，基站天线包括支撑在共用的天线外罩内的三个双极化天线阵列。典型地，一个移相器能够用于控制相关联的单极化天线元件或双极化天线元件的指向方向。在某些情况下，天线元件中的一个用作为用于波束倾斜的枢轴点，因此，不需要具有相关联的移相器。为方便描述，将单一天线阵列的特征描述为每个阵列的代表，应当理解，天线可根据设计选择而包括多个阵列、单极化天线元件或双极化天线元件。该天线还包括广泛的其它特征，这些特征已经从附属于本发明的描述中省略。
通常描述，天线包括用于在传播方向上引导具有电磁能量的波束的许多天线元件。许多移相器可操作地连接至天线元件，用于使波束传播方向倾斜，典型地，每个天线元件一个移相器。控制装置可操作地连接至移相器，用于操作移相器以使波束传播方向倾斜。齿轮-电机单元可操作地连接至控制装置，用于以电-机的方式驱动控制装置以使波束传播方向倾斜。此外，手动波束倾斜机构可操作地连接至控制装置，用于手动地驱动控制装置以使波束传播方向倾斜。离合器操作用于使齿轮-电机单元与控制装置脱开接合以便于对波束传播方向的手动调节，并且该离合器操作用于使齿轮-电机单元与控制装置重新接合以允许对波束传播方向的电-机调节。天线还可包括位置检测器，该位置检测器可操作地连接至控制装置以记录控制装置的运动，从而跟踪波束传播方向的变化。在对波束传播方向的手动调节及电-机调节期间，位置检测器保持可操作地连接至控制装置，使得在对波束传播方向的手动调节或电-机调节期间不失去波束倾斜校准。
在具体的实施方式中，天线包括可移除的罩盖，该罩盖构造为选择性地附接至天线以防止触及手动波束倾斜机构、以及被移除以允许触及手动波束倾斜机构。罩盖的手动移除将操作离合器以使齿轮-电机单元与控制装置脱开接合，以便于对波束传播方向的手动调节。类似地，罩盖的手动附接将操作离合器以使齿轮-电机单元与控制装置重新接合，从而允许对波束传播方向的电-机调节。
更具体地，离合器可包括弹簧加载柱塞机构，该弹簧加载柱塞机构选择性地将驱动齿轮单元移动成与控制齿轮形成接合或脱开接合，该控制齿轮可操作地连接至控制装置。弹簧加载柱塞机构可包括支撑齿轮-电机单元的滑动件，该滑动件可滑动地接合在天线内部的导承框架内。控制装置可包括控制杆，该控制杆旋转以调节波束传播方向，并且手动波束倾斜机构可包括倾斜调节旋钮，该倾斜调节旋钮连接至控制杆以手动地旋转该控制杆。
此外，天线典型地容纳在外罩内，控制杆延伸穿过天线外罩，并且倾斜调节旋钮在天线外罩外侧且接近于天线外罩地连接至控制杆。在这种设置中，可移除的罩盖选择性地附接至天线外罩以覆盖倾斜调节旋钮。为了操作离合器，可移除的罩盖包括环圈部，该环圈部构造成：当罩盖附接至天线外罩时，该环圈部被手动地插入到天线外罩内以克服弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置而推动弹簧加载柱塞机构，从而将驱动齿轮移动成与控制齿轮形成接合。弹簧加载柱塞机构进一步构造为，当手动地将可移除的罩盖的环圈部从天线外罩移除时，该弹簧加载柱塞机构在该机构的弹簧偏置下移动，从而使驱动齿轮与控制齿轮脱开接合。
天线还可包括倾斜指示器，该倾斜指示器由至少部分地位于天线外罩外侧的控制杆可操作地承载，该倾斜指示器从视觉上指示与波束传播方向相关的倾斜设置。在这种情况下，可移除罩盖可包括观察管，当可移除罩盖附接至天线外罩并覆盖倾斜指示器时，所述观察管允许倾斜指示器可见。
鉴于上述情况，可以理解，本发明提供了一种具有成本效率的RET天线，该RET天线包括机械离合器，该机械离合器使低电流、低扭矩的DC电机与倾斜调节机构分离以允许天线的手动倾斜调节。RET天线还在不失去天线的倾斜校准的情况下允许电-机倾斜调节及手动倾斜调节。根据下文的实施方式的详细说明、附图以及权利要求，用于实施本发明的具体实施方式，以及由此实现上述优点的具体技术及结构将变得显而易见。
附图说明
图1是带有电机与离合器组件以使手动倾斜调节更容易的远程电动倾斜天线的侧视图的概念图示。
图2是带有电机与离合器组件以使手动倾斜调节更容易的三频远程电动倾斜天线的正视图的概念图示。
图3是移除了倾斜指示器以进行手动倾斜调节的三频远程电动倾斜天线的正视图的概念图示。
图4是在电机处于接合位置的情况下，远程电动倾斜天线的电机与离合器组件的概念框图。
图5是在电机处于脱开接合位置的情况下，远程电动倾斜天线的电机与离合器组件的概念框图。
图6是示出线缆连接器、波束倾斜指示器、手动调节旋钮以及指示器罩盖的三频天线的底部的立体图。
图7是图示指示器罩盖的立体图。
图8是用于三频远程电动倾斜天线的图示电机与离合器组件的立体图。
图9是用于远程电动倾斜天线的图示电机与离合器组件的正视图。
图10是用于远程电动倾斜天线的图示电机与离合器组件用导承框架的前侧的立体图。
图11是用于图示电机与离合器组件的导承框架的后侧的立体图。
图12是用于远程电动倾斜天线的图示电机与离合器组件用滑动件的前侧的立体图。
图13是用于图示电机与离合器组件的滑动件框架的后侧的立体图。
具体实施方式
本发明通过带有电机与离合器组件的RET天线的满足了上述需要，所述电机与离合器组件可操作为使DC电机及驱动单元(也称为齿轮-电机单元)在手动倾斜操作期间与移相器调节轴机械地脱开接合。使齿轮-电机单元脱开接合排除了由移相器控制杆对电机及高传动比齿轮箱的移动，从而使手动地转动移相器控制旋钮更加容易。此外，离合器在不使位置检测器与移相器控制杆脱开接合的情况下使齿轮-电机单元与移相器控制杆脱开接合，从而在手动倾斜调节期间不失去位置校准。当完成手动倾斜操作时，机械倾斜离合器使齿轮-电机单元能够与移相器控制杆可靠地重新接合用于机动化电动倾斜操作而不必重新校准位置检测器。
机械倾斜离合器包括轴位置检测器以为远程控制系统提供反馈，从而识别天线的当前波束倾斜。为了保持天线的倾斜校准，轴位置检测器固定在适当的位置并且在电-机倾斜操作或手动倾斜操作或远程倾斜操作期间不与移相器驱动轴脱开接合。校准是在工厂于天线组装期间设定的，并且在现场于手动倾斜操作期间是不会失去的。本发明可应用于仅带有一个电-机倾斜致动器的单频天线以及带有多个电-机倾斜致动器的多频天线。
在图中所示的具体实施方式中，机械倾斜离合器使DC电机及驱动单元能够使用倾斜指示器罩盖而与天线的外部接合以及与天线的外部脱开接合。当倾斜指示器罩盖安装在天线本体上时，该倾斜指示器罩盖封装用于天线的手动倾斜调节驱动单元，从而防止进入手动操作。同时，已安装的倾斜指示器罩盖使DC电机及驱动单元与移相器驱动轴接合。在该位置，天线准备用于远程倾斜操作。当旋转倾斜指示器罩盖并将其从天线移除时，天线本体内的弹簧施力于DC电机及驱动单元以使它们与移相器驱动轴脱开接合。同样，当移除倾斜指示器罩盖时，用于天线的手动倾斜调节单元被暴露出来。在该位置，天线准备用于手动调节。在DC电机及驱动单元与移相器驱动轴脱开接合的情况下，可以在不再驱动DC电机及驱动单元的情况下进行手动倾斜操作。因而，能够使用带有低电流DC电机的高传动比驱动单元，从而实现本发明的设计目标。
使用一定长度的绳将倾斜指示器罩盖系在天线本体上以防止当该倾斜指示器罩盖在手动倾斜操作期间脱落时丢失该罩盖。悬挂在绳的端部处的拆卸下来的罩盖对于正在进行手动倾斜操作的操作者是非常明显的。操作者不太可能在不记得重新安装倾斜指示器罩盖的情况下离开现场。易于从地面使用望远镜直观地检查天线以核实是否已经正确地重新安装了倾斜指示器罩盖。
本发明的另一实施方式可包括转动天线外部的杆、按压天线外部的按钮或旋转天线外部的螺钉以使DC电机及驱动单元与移相器驱动轴脱开接合。这不是一种理想的方案，因为螺钉、按钮或杆不如拆卸下来的倾斜指示器罩盖明显。操作者可能会在完成手动倾斜操作后忘记将设备重新接合，并且在不爬上塔的情况下将难以核实是否正确地重新安装。
本发明的另一实施方式可以是按压并保持或者转动并保持天线的特征，以在倾斜操作期间使DC电机及驱动单元脱开接合。当手动倾斜操作完成时，该特征将被释放。天线内侧的弹簧能够使DC电机及驱动单元与移相器驱动轴重新接合。这将防止操作者无意中忘记重新接合DC电机及驱动单元，但是也需要在手动倾斜操作期间两只手都在天线上。从攀登安全的角度来说这是不可取的。
现在转到附图，其中，在所有的附图中相似的数字指示相似的元件，图1是带有电机与离合器组件以使手动倾斜调节更容易的三频、双极化远程电动倾斜天线10的侧视图的概念图示。三频、双极化远程电动倾斜天线的基本构造及操作是公知的。简而言之，这类天线的这种具体示例包括双极化天线元件的三个竖直阵列。在图1的侧视图中仅示出一个竖直阵列12a，并且为避免使图混乱，许多公知的部件未示出。承载在底板14上的竖直阵列12a包括许多双极化天线元件16a-n，每个双极化天线元件16a-n具有由相关联的移相器18a-n控制的各自的波束仰角。如图1中概念性所示，移相器实施竖直波束倾斜。天线由天线屏蔽器20覆盖并且被承载在天线外罩22内。所示天线还包括用于从同轴线缆26接收RF天线信号的线缆连接器24。虽然仅示出一个线缆连接器，但是天线的每个频带将典型地具有两个线缆连接器，每个极一个线缆连接器。
远程电动倾斜(RET)控制器30以及包括DC电机及驱动单元(也称作齿轮-电机，如图4及图5所示)的相关联的齿轮-电机单元允许对天线的电动倾斜的远程控制。该驱动单元是高传动比的齿轮箱，该驱动单元将高速、低扭矩的电机转动转化为较低转速、较高扭矩的由电机转动的驱动齿轮的转动。在本具体示例中，在每个竖直阵列中示出相对较少数目的天线元件以及相关联的移相器以图示概念设计，但是可设置任意大小的阵列。例如，典型的2.7米高的三频天线可包括7个用于最低频带的天线元件以及17个用于最高频带的天线元件。作为替代性设计，中央天线元件可用作为电动倾斜枢轴点，并且因此，可不具有相关联的用于电动倾斜的移相器。为避免使图混乱，未图示诸如配电网络、过滤器、接地系统、RET通信设备等等这样的更多细节。
在这种具体的天线中，竖直阵列(对应于天线的操作频带)的移相器16a-n由共用的移相器控制杆操作。移相器控制杆的底部延伸超出天线外罩22的底部，在移相器控制杆的底部安装有可见波束倾斜指示器32a。手动调节旋钮34a使操作者能够手动旋转移相器控制杆以调节相应阵列的电动倾斜。指示器罩盖36a覆盖波束倾斜指示器32a以及手动调节旋钮34a以保护它们免受气候损害。如同参照图4及图5而更详细地描述的，天线10包括用于每个竖直阵列的电机与离合器组件，该电机与离合器组件使倾斜电机与移相器控制杆脱开接合以使通过转动手动调节旋钮34a来完成的对电动倾斜的手动调节更容易。更具体地，手动地触及手动调节旋钮34a所必须的指示器罩盖36a的移除机械地使离合器组件与移相器控制杆脱开接合。
图2及图3是没有天线屏蔽器的三频远程电动倾斜天线10的前侧的概念图示。如图中所示，天线包括双极化天线元件及相关联的移相器的三个竖直阵列12a-c。天线元件的尺寸及间隔典型地根据频带而依阵列不同而变化，但在图2中示出为对齐以简化概念图示。RET控制单元操作为典型地但不是必须地以协调方式对所有三个竖直阵列12a-c的电动倾斜进行控制。波束倾斜指示器32a-c，手动调节旋钮34a-c、以及指示器罩盖36a-c位于天线外罩22的底部。如图3所示，指示器罩盖36a可被移除以触及手动调节旋钮34a，该手动调节旋钮34a用于相关联的阵列12a的波束倾斜的手动调节。如前所述，移除指示器罩盖36a机械地使用于天线阵列12a的RET波束倾斜电机与相关联的移相器控制杆脱开接合，从而使控制杆的手动转动更容易。指示器罩盖36a优选地通过系绳38a附接至天线外罩22，因而指示器罩盖将不会被放错位置并且有助于提醒操作者将指示器罩盖放回原位，由此，当完成手动倾斜调节时，使倾斜电机重新接合。
图4及图5是用于远程电动倾斜天线10的图示电机与离合器组件40的概念框图。每个天线阵列12a-c具有相似的电机与离合器组件(即，每个频带一个电机与离合器组件)。图4示出了安装有指示器罩盖并且电机处于接合位置的天线，而图5示出了移除了指示器罩盖并且电机处于脱开接合位置的天线。图4示出了天线外罩22的底部，并且波束倾斜指示器32、手动调节旋钮34以及指示器罩盖36位于外罩下面。电机与离合器组件40包括导承框架41，该导承框架41安装至天线外罩22并且不相对于天线外罩22移动。导承框架41包括导引槽42，承载倾斜电机62以及包括齿轮箱64在内的相关联部件的滑动件60作为弹簧加载柱塞结构在导引槽42中滑动。波束倾斜指示器32以及手动调节旋钮34位于移相器控制杆43的底部上。通过手动调节旋钮34的转动而手动完成的或者通过倾斜电机62电动地完成的移相器控制杆43的转动，引起移相器控制杆的竖直平移，该竖直平移再调节相关联的移相器，从而使由相关联的竖直天线阵列所发射的波束电动倾斜。移相器控制杆43承载主控制齿轮44，电机62使该控制齿轮44转动以转动控制杆并且由此改变相关联的天线阵列的电动倾斜。
导承框架41支撑位置检测器46，该位置检测器46典型地为电位计，其由位置齿轮48驱动。该位置齿轮48再由控制齿轮44驱动以提供指示控制杆43的转动的信号。导承框架41还支撑弹簧壳体50，弹簧壳体50支撑两个回位弹簧52a-b，回位弹簧52a-b朝向外罩22的底部向下偏置滑动件60。滑动件60在导引槽42内竖直平移并且被回位弹簧52a-b朝向天线外罩22的底部偏置。滑动件60承载电机62以及高传动比齿轮箱64，电机62以及高传动比齿轮箱64连接在一起以形成一体的齿轮-电机单元。附接至该齿轮-电机单元的驱动轴的驱动齿轮66能够与主控制齿轮44接合以调节天线倾斜。滑动件60还包括支座68，该支座68设置成随着指示器罩盖被推入至壳体22内并且被转动成锁止在适当位置而由指示器罩盖36推动。推动并锁定指示器罩盖36使支座68以及整个滑动件60移动距离“L”，如图4及图5所示。图4示出了在指示器罩盖36被推入并锁止于壳体22的情况下的电机与离合器组件40，这对应于滑动件60向上移动距离“L”以使驱动齿轮66与控制齿轮44接合，并且由此通过电机62的操作而将天线设置用于机动的电动倾斜。
图5示出了在将指示器罩盖36从壳体22移除并且用系绳38挂着的情况下的电机与离合器组件40。指示器罩盖36包括用于将指示器罩盖固定至天线外罩的锁37以及用于观察相关联的波束倾斜指示器32的透明观察管39。当指示器罩盖36已经如图5所示被移除时，这使滑动件60能够在回位弹簧52a-b的力的作用下向下移动距离“L”，这使驱动齿轮66与控制齿轮44脱开接合，并且由此通过手动调节旋钮34的转动而将天线设置用于手动电动倾斜。驱动齿轮66与控制齿轮44的接合与脱开接合代表电机与离合器组件40的离合作用，图5也示出了驱动齿轮66顶部上的导销69，该导销69在弹簧壳体50中相应的导引通道内移动以防止驱动齿轮在控制齿轮44上滑动。如图13中所示，滑动件60还包括电机安装件、用于齿轮-电机单元的固定凸起、以及两个导引凸部，回位弹簧52a-b承载在该导引凸部上。
图6是基本按比例所示的三频天线10的底部的立体图。对于该具体的天线，跨越天线外罩22底部的最大宽度约为10英寸(24.5cm)，并且跨越天线外罩底部的最大深度约为6英寸(14.2cm)。天线的高度未示出并且可能对于不同实施方式而显著变化。例如，典型的三频天线可能约为8英尺10英寸(2.7米)高。该视图示出了天线屏蔽器20、底板14以及天线外罩22。外罩底部承载六个由所列举的线缆连接器24所表示的线缆连接器。每个竖直阵列传送并接收三频天线的一个频带，并且每个频带具有两个线缆连接器，每个极一个线缆连接器。同样在外罩的底部，具有三个由所列举的倾斜指示器32所表示的波束倾斜指示器、三个由所列举的手动调节旋钮34所表示的手动调节旋钮、以及三个由所列举的指示器罩盖36所表示的指示器罩盖。
图7是图示指示器罩盖36的立体图，该指示器罩盖36包括锁37、系绳38以及观察管39。锁37包括保持部31和袖口部33，其中，所述保持部31与天线外罩22上的止档件接合，当指示器罩盖被推入壳体内并且转动成锁止在壳体上时，所述袖口部33延伸至天线外罩内。指示器罩盖使滑动件移动的距离“L”相当于袖口部33延伸超出保持部31的距离。在这种具体的天线中，距离“L”约为0.5英寸(1.3cm)。参照图4及图5，这与滑动件60移动以使驱动齿轮66与控制齿轮44接合或脱开接合以实现电机与离合器组件40的离合作用的距离是同一距离“L”。
图8是基本按比例所示的图示电机与离合器组件40的立体图，该电机与离合器组件40包括三个电机与离合器单元，每个频带一个电机与离合器单元。一个代表性的电机与离合器组件40具有所列举的部分以及一些为避免使图混乱而未图示出的部件。图8示出了位于天线外罩22下面的指示器罩盖36、波束倾斜指示器32、以及手动调节旋钮34。手动调节旋钮34连接至移相器控制杆43，该移相器控制杆43承载控制齿轮44。位置检测器46由位置齿轮48驱动，位置齿轮48与控制齿轮44接合。在该视图中，电机62、齿轮箱64以及驱动齿轮66示出为处于脱开接合位置。在图8中还示出了弹簧壳体50。
图9是图示电机与离合器组件40的正视图。承载于移相器控制杆43上的波束倾斜指示器32在该立体图中可见。该视图示出了控制齿轮44、位置检测器46以及位置齿轮48，该位置齿轮48与控制齿轮44接合。滑动件60、电机62、齿轮箱64、驱动齿轮66以及支座68示出为处于脱开接合位置。在标记了弹簧52b的情况下示出弹簧壳体50以及回位弹簧52a-b。在图9中还示出了位于驱动齿轮66顶部的导销69、将齿轮-电机单元的底部附接至滑动件的线缆连接70、以及电机安装件80。
图10是导承框架41的前侧的立体图，并且图11是导承框架41的后侧的立体图。导承框架41包括导引槽42，滑动件在导引槽42中平移。导承框架41包括安装板72，该安装板72包括位置指示器插座74、弹簧壳体插座75以及控制杆插座76。弹簧壳体插座75包括用于滑动件上的弹簧安装凸部87(如图12及图13所示)的两个导引通道77、以及用于驱动齿轮66上的导销69(如图5及图9所示)的第三导引插座78。弹簧安装凸部87在导引通道77内的移动将滑动件60与导承框架41保持为对齐。图11示出了容纳滑动件上弹簧夹84a-c以将滑动件60保持于导承框架41的槽状凹部79(如图12所示)。
图12是滑动件60的前侧的立体图，并且图13是滑动件60的后侧的立体图。该滑动件包括介于位于一端的电机安装板80与位于另一端的支座68之间的滑动件本体82。电机安装板80包括用于将齿轮-电机单元的前部附接至滑动件60的四个螺钉孔。滑动件本体82包括用于将齿轮-电机单元的后部附接至滑动件60的固定凸起83。图13示出了弹簧夹84a-c，弹簧夹84a-c卡合至槽42内并且容纳在如图11所示的槽状凹部79内。在图13中还示出了弹簧安装凸部87、安装板80以及支座68。导承框架41以及滑动件60优选地由注塑模制塑料制造。

Claims (16)

1.一种用于电信系统的基站天线，包括：
多个天线元件，用于在传播方向上引导电磁能量的波束；
多个移相器，所述多个移相器可操作地连接至所述天线元件，用于使波束传播方向倾斜；
控制装置，所述控制装置可操作地连接至所述移相器，用于操作所述移相器以使波束传播方向倾斜；
齿轮-电机单元，所述齿轮-电机单元可操作地连接至所述控制装置，用于以电-机的方式驱动所述控制装置以使波束传播方向倾斜；
手动波束倾斜机构，所述手动波束倾斜机构可操作地连接至所述控制装置，用于手动地驱动所述控制装置以使波束传播方向倾斜；以及
离合器，所述离合器操作用于使所述齿轮-电机单元与所述控制装置脱开接合以便于对波束传播方向的手动调节，并且，所述离合器操作用于使所述齿轮-电机单元与所述控制装置重新接合以允许对波束传播方向的电-机调节，
其中，当所述离合器与所述控制装置脱开接合时，所述控制装置能够经由所述手动波束倾斜机构来操作；当所述离合器与所述控制装置重新接合时，所述控制装置能够经由所述齿轮-电机单元来操作，
所述天线还包括：可移除罩盖，所述可移除罩盖构造为选择性地被附接至天线而防止触及所述手动波束倾斜机构以及被移除而允许触及所述手动波束倾斜机构；可操作地连接至所述控制装置的控制齿轮；以及附接至所述齿轮-电机单元的驱动轴的驱动齿轮，所述驱动齿轮能够移动成与所述控制齿轮接合以调节所述天线的倾斜，
其中，所述离合器包括弹簧加载柱塞机构，所述弹簧加载柱塞机构选择性地将所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合或脱开接合，以及
其中，所述弹簧加载柱塞机构包括支撑所述齿轮-电机单元的滑动件，所述可移除罩盖的手动移除使所述滑动件在所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用下移动以使所述驱动齿轮与所述控制齿轮脱开接合，从而便于对波束传播方向的手动调节，并且其中，所述可移除罩盖的手动附接克服所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用而推动所述滑动件以使所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合，从而允许对波束传播方向的电-机调节。
2.根据权利要求1所述的天线，还包括位置检测器，所述位置检测器可操作地连接至所述控制装置，用于记录所述控制装置的运动以跟踪波束传播方向的变化，其中，在对波束传播方向的手动调节及电-机调节期间，所述位置检测器保持可操作地连接至所述控制装置，使得在对波束传播方向的手动调节或电-机调节期间不失去波束倾斜校准。
3.根据权利要求1所述的天线，其中，所述弹簧加载柱塞机构还包括导承框架，所述导承框架与支撑所述齿轮-电机单元的所述滑动件可滑动地接合。
4.根据权利要求3所述的天线，其中，
所述控制装置包括控制杆，所述控制杆旋转以调节波束传播方向；并且
所述手动波束倾斜机构包括倾斜调节旋钮，所述倾斜调节旋钮连接至所述控制杆，用于手动地旋转所述控制杆。
5.根据权利要求4所述的天线，其中，
所述天线容纳在外罩内；
所述控制装置延伸穿过所述天线的外罩；
所述倾斜调节旋钮在所述天线的外罩的外侧且接近于所述天线的外罩地连接至所述控制杆。
6.根据权利要求5所述的天线，其中，所述可移除罩盖选择性地附接至所述天线的外罩以覆盖倾斜调节旋钮。
7.根据权利要求6所述的天线，其中，
所述可移除罩盖包括环圈部，所述环圈部构造成：当所述可移除罩盖附接至所述天线的外罩时，所述环圈部被手动插入到所述天线的外罩内，从而克服所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置而推动所述弹簧加载柱塞机构以将所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合；并且
所述弹簧加载柱塞机构构造成：当所述可移除罩盖的所述环圈部被手动地从所述天线的外罩移除时，所述弹簧加载柱塞机构在所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用下移动以使所述驱动齿轮与所述控制齿轮脱开接合。
8.根据权利要求7所述的天线，还包括倾斜指示器，所述倾斜指示器由至少部分地位于所述天线的外罩外侧的所述控制杆可操作地承载，从视觉上指示与波束传播方向相关的倾斜设置。
9.根据权利要求8所述的天线，其中，所述可移除罩盖包括观察管，当所述可移除罩盖附接至所述天线的外罩并覆盖所述倾斜指示器时，所述观察管允许所述倾斜指示器可见。
10.根据权利要求1所述的基站天线，其中，所述多个天线元件、多个移相器、控制装置、齿轮-电机单元、手动波束倾斜机构以及离合器与第一天线阵列相关联，所述基站天线还包括支撑在共用的天线外罩内的一个或更多个另外的类似配备的天线阵列。
11.根据权利要求10所述的基站天线，其中，所述天线包括支撑在所述共用的天线外罩内的三个双极化天线阵列。
12.一种用于电信系统的基站天线，包括：
多个天线元件，用于在传播方向上引导电磁能量的波束；
多个移相器，所述多个移相器可操作地连接至所述天线元件，用于使波束传播方向倾斜；
控制装置，所述控制装置可操作地连接至所述移相器，用于操作所述移相器以使波束传播方向倾斜；
齿轮-电机单元，所述齿轮-电机单元可操作地连接至所述控制装置，用于以电-机的方式驱动所述控制装置以使波束传播方向倾斜；
手动波束倾斜机构，所述手动波束倾斜机构可操作地连接至所述控制装置，用于手动地驱动所述控制装置以使波束传播方向倾斜；
离合器，所述离合器操作用于使所述齿轮-电机单元与所述控制装置脱开接合以便于对波束传播方向的手动调节，并且所述离合器操作用于使所述齿轮-电机单元与上述控制装置重新接合以允许对波束传播方向的电-机调节；
位置检测器，所述位置检测器可操作地连接至所述控制装置，用于记录所述控制装置的运动以跟踪波束传播方向的变化，其中，在对波束传播方向的手动调节及电-机调节期间，所述位置检测器保持可操作地连接至所述控制装置，使得在对波束传播方向的手动调节或电-机调节期间不失去波束倾斜校准；以及
可移除罩盖，所述可移除罩盖构造为选择性地被附接至所述天线而防止触及所述手动波束倾斜机构、以及被移除而允许触及所述手动波束倾斜机构，其中，所述可移除罩盖的手动移除将所述离合器操作成使所述齿轮-电机单元与所述控制装置脱开接合以便于对波束传播方向的手动调节，并且其中，所述可移除罩盖的手动附接将离合器操作成使所述齿轮-电机单元与所述控制装置重新接合以允许对波束传播方向的电-机调节，
其中，当所述离合器与所述控制装置脱开接合时，所述控制装置能够经由所述手动波束倾斜机构来操作；当所述离合器与所述控制装置重新接合时，所述控制装置能够经由所述齿轮-电机单元来操作，
其中，所述天线还包括：可操作地连接至所述控制装置的控制齿轮；以及附接至所述齿轮-电机单元的驱动轴的驱动齿轮，所述驱动齿轮能够移动成与所述控制齿轮接合以调节所述天线的倾斜，
其中，所述离合器包括弹簧加载柱塞机构，所述弹簧加载柱塞机构选择性地将所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合或脱开接合，并且，
其中，所述弹簧加载柱塞机构包括支撑所述齿轮-电机单元的滑动件；并且所述弹簧加载柱塞机构还包括导承框架，所述导承框架与支撑所述齿轮-电机单元的所述滑动件可滑动地接合，所述可移除罩盖的手动移除使所述滑动件在所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用下移动以使所述驱动齿轮与所述控制齿轮脱开接合，从而便于对波束传播方向的手动调节，并且其中，所述可移除罩盖的手动附接克服所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用而推动所述滑动件以使所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合，从而允许对波束传播方向的电-机调节。
13.根据权利要求12所述的基站天线，其中，所述多个天线元件、多个移相器、控制装置、齿轮-电机单元、手动波束倾斜机构以及离合器与第一天线阵列相关联，所述基站天线还包括支撑在共用的天线外罩内的一个或更多个另外的类似配备的天线阵列。
14.根据权利要求13所述的基站天线，其中，所述天线包括支撑在所述共用的天线外罩内的三个双极化天线阵列。
15.根据权利要求12所述的天线，其中，
所述天线容纳在外罩内；
所述控制装置包括控制杆，所述控制杆旋转以调节波束传播方向；
所述手动波束倾斜机构包括倾斜调节旋钮，所述倾斜调节旋钮连接至所述控制杆，用于手动地旋转所述控制杆；
所述控制装置延伸穿过所述天线的外罩；
所述倾斜调节旋钮在所述天线的外罩的外侧且接近于所述天线的外罩地连接至所述控制杆；
所述可移除罩盖选择性地附接至所述天线的外罩以覆盖所述倾斜调节旋钮；
所述可移除罩盖包括环圈部，所述环圈部构造成：当所述可移除罩盖附接至所述天线的外罩时，所述环圈部被手动地插入到所述天线的外罩内，从而克服所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置而推动所述弹簧加载柱塞机构以将所述驱动齿轮移动成与所述控制齿轮形成接合；并且
所述弹簧加载柱塞机构构造成：当所述可移除罩盖的所述环圈部被手动地从所述天线的外罩移除时，所述弹簧加载柱塞机构在所述弹簧加载柱塞机构的弹簧偏置作用下移动以使所述驱动齿轮与所述控制齿轮脱开接合。
16.根据权利要求15所述的天线，还包括倾斜指示器，所述倾斜指示器由至少部分地位于所述天线的外罩外侧的所述控制杆可操作地承载，从视觉上指示与波束传播方向相关的倾斜设置，其中，所述可移除罩盖包括观察管，当所述可移除罩盖附接至所述天线的外罩并覆盖所述倾斜指示器时，所述观察管允许所述倾斜指示器可见。
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