CN103855470B - 一种天线移相系统、天线及驱动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及移动通信技术领域,公开了一种天线移相系统、天线及驱动装置。所述天线移相系统,包括:电压输出装置;驱动装置,包括:定子,定心施力部件以及齿轮转子,其中,所述定子包括叠置的谐振体和与所述电压输出装置电连接的压电元件;所述齿轮转子位于所述谐振体和所述定心施力部件之间,且与所述定心施力部件同轴设置;所述定心施力部件抵接于所述齿轮转子,所述谐振体产生超声波振动并带动所述齿轮转子旋转;滑杆,具有与所述齿轮转子啮合的齿条部;移相器,所述移相器的移动部件与所述滑杆连接。该天线移相系统的结构简单,占用空间小,有效地提高了天线移相系统的适用性,并提高天线工作的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域,特别是涉及一种天线移相系统、天线及驱动装置。
背景技术
移动通信基站天线通常需要相对于水平线向下倾斜一定的角度,该角度称为天线下倾角或俯角,通过调整该天线下倾角调整基站天线阵发出波束的倾角。现有技术主要通过电学移相原理,来调整基站天线发出波束的倾角,即调整基站天线的电下倾角。
调整基站天线的电下倾角一般由天线移相系统实现,现有的天线移相系统包括:具有输出轴的驱动装置,传动机构以及移相器,其中,驱动装置的输出轴与传动机构的一级传动副的主动件固定连接,传动机构的末级传动副的从动件与移相器的移动部件传动连接,当移相器的移动部件运动时,移相器内部的信号传输介质发生相对运动时,使得信号传输介质各馈电点的馈电相位发生变化,从而实现了基站天线发出波束的倾角的调整。如图1和图2所示,驱动装置1a通常为电磁电机,传动机构具有至少两级传动副,且一级传动副为螺母螺杆传动副,以移相器3a为旋转式移相器为例说明,该天线移相系统的工作原理:
螺母32随着输出轴的旋转运动驱动螺杆33做直线运动,螺杆33带动连杆34做直线运动,连杆34进而带动拨杆35摆动,进而带动滑片36做旋转运动,使得移相器内部的信号传输介质37a发生相对运动,此时信号传输介质37a各馈电点的馈电相位发生变化,实现了基站天线发出的波束的倾角的调整。
该现有技术存在的缺陷在于,天线移相系统的结构较为复杂,体积占用空间过大,应用于多频、多列电调天线阵时,电调天线阵的布局较为困难,适用性较差;并且,由于天线移相系统采用多级非金属传动副的传动机构,传动副自身的制造公差以及变形造成天线移相系统的调整效率较低,调整精度不高,进而造成基站天线工作的可靠性降低。
发明内容
本发明提供了一种天线移相系统、天线及驱动装置,用于提高天线移相系统的适用性,并提高天线工作的可靠性。
本发明的第一方面,提供了一种天线移相系统,包括:
电压输出装置;
驱动装置,包括:定子,定心施力部件以及齿轮转子,其中,所述定子包括叠置的谐振体和与所述电压输出装置电连接的压电元件;所述齿轮转子位于所述谐振体和所述定心施力部件之间,且与所述定心施力部件同轴设置;所述定心施力部件抵接于所述齿轮转子,所述谐振体产生超声波振动并带动所述齿轮转子旋转;
滑杆,具有与所述齿轮转子啮合的齿条部;
移相器,所述移相器的移动部件与所述滑杆连接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述定心施力部件为弹性压力盖,所述弹性压力盖具有环形凸起,所述齿轮转子具有与所述环形凸起相配合的环形槽;或者
所述弹性压力盖具有环形槽,所述齿轮转子具有与所述环形槽相配合的环形凸起。
在第一方面的一种可能的实现方式中,还包括具有掀盖的外壳,所述弹性压力盖的轴心部分与所述掀盖嵌接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述掀盖具有与所述齿轮转子同轴的定心孔,所述弹性压力盖的轴心部分具有与所述定心孔嵌接的定心凸起,所述驱动装置还包括套设于所述定心凸起的非金属衬套。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述弹性压力盖包括铍青铜压力盖或铝镍黄铜合金压力盖。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述环形凸起为环形弧面凸起,所述环形槽为环形弧面槽。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述定心施力部件为具有轴肩部的定心轴,所述定心轴穿设于所述定子和齿轮转子,且所述轴肩部与所述齿轮转子抵接。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述齿轮转子为非金属齿轮转子;或者,所述齿轮转子为金属齿轮转子,且所述金属齿轮转子的表面具有非导电层。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述非金属齿轮转子为自润滑非金属齿轮转子。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述驱动装置还包括设置于所述齿轮转子与所述定子之间的非导电摩擦件。
在第一方面的一种可能的实现方式中,所述天线移相系统,还包括:
终端设备,用于输入电下倾角的调整命令;
控制器,与所述终端设备和天线移相系统的电压输出装置信号连接,用于根据所述调整命令控制所述电压输出装置输出调整电压。
在本发明技术方案中,该天线移相系统的驱动装置中齿轮转子位于谐振体和定心施力部件之间,齿轮转子与定子采用摩擦式传动,具备自锁性,使得驱动装置仅仅通过齿轮转子与滑杆的齿条部的啮合传动即可带动滑杆,进而带动移动部件移动,从而实现移相器移相,省去了驱动装置与移相器之间的较为复杂的传动机构,即实现了驱动装置对移相器的近位直接驱动,使得天线移相系统的结构简单,占用空间小;并且,由于驱动装置与滑杆之间仅具有一级传动,因此能够有效地提高天线移相系统的调整效率,调整精度较高,进而提高基站天线工作的可靠性,尤其当移相器的移动部件与滑杆直接连接时,该效果尤为明显。
本发明的第二方面,还提供了一种天线,包括天线阵列,以及调整所述天线阵列的电下倾角的天线移相系统,所述天线移相系统为前述任一技术方案所述的天线移相系统。该天线的布局较为简单,重量较轻,适用性较强,并且该天线的电下倾角的调整效率和精度较高,其工作的可靠性较高。
本发明的第三方面,提供了一种驱动装置,包括:定子,定心施力部件以及齿轮转子,其中,所述定子包括叠置的谐振体和与所述电压输出装置电连接的压电元件;所述齿轮转子位于所述谐振体和所述定心施力部件之间,且与所述定心施力部件同轴设置;所述定心施力部件抵接于所述齿轮转子,所述谐振体产生超声波振动并带动所述齿轮转子旋转。
该驱动装置的结构简单,重量较轻,且齿轮转子与定子采用摩擦式传动输出转矩,具备自锁性,能够有效地简化天线移相系统的结构,使得电调天线阵的布局较为简单,从而提高了天线移相系统的适用性;并且采用该驱动装置大大减少了该驱动装置与移相器之间的传动装置的级数,因此能够提高天线移相系统的调整效率和精度,进而提高基站天线工作的可靠性。
附图说明
图1为现有技术天线移相系统的俯视结构示意图;
图2为现有技术天线移相系统的移相器的俯视结构示意图;
图3为本发明天线移相系统一实施例的结构示意图;
图4为本发明天线移相系统一实施例A处的局部放大结构示意图;
图5为本发明天线移相系统一实施例B-B处的截面结构示意图;
图6为本发明天线移相系统一实施例的驱动装置的结构示意图;
图7为本发明天线移相系统另一实施例的驱动装置的结构示意图;
图8为本发明天线移相系统一实施例的控制原理示意图。
现有技术附图标记:
1a-驱动装置;3a-移相器;32-螺母;33-螺杆;
34-连杆;35-拨杆;36-滑片;37a-信号传输介质
本发明实施例附图标记:
1-驱动装置;11-定子;111-谐振体;112-压电元件;
12-定心施力部件;121-环形凸起;122-定心凸起;
13-齿轮转子;132-环形槽;14-非金属衬套;2-滑杆;
21-齿条部;4-外壳;41-掀盖;5-终端设备;
6-控制器;7-电压输出装置
具体实施方式
为了提高天线移相系统的适用性以及天线工作的可靠性,本发明实施例提供了一种天线移相系统、天线及驱动装置。在该技术方案中,驱动装置中的齿轮转子与定子采用摩擦式传动,驱动装置仅仅通过齿轮转子与滑杆的齿条部的啮合传动即可带动移动部件移动,从而实现移相器移相,该天线移相系统的结构简单,占用空间小,适用性高;并且,驱动装置与滑杆之间仅具有一级传动,传动效率和精度提高,进而提高基站天线工作的可靠性。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下举具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参照图3~图6以及图8所示,其中,图3为本发明天线移相系统一实施例的结构示意图;图4为本发明天线移相系统一实施例A处的局部放大结构示意图;图5为本发明天线移相系统一实施例B-B处的截面结构示意图;图6为本发明天线移相系统一实施例的驱动装置的结构示意图;图8为本发明天线移相系统一实施例的控制原理示意图,本发明实施例的天线移相系统,包括:
电压输出装置7;
驱动装置1,包括定子11、定心施力部件12,以及齿轮转子13,其中,定子11包括叠置的谐振体111和与电压输出装置7电连接的压电元件112,齿轮转子13位于定子11和定心施力部件12之间,且与定心施力部件12同轴设置,定心施力部件12抵接于齿轮转子13,谐振体111产生超声波振动并带动齿轮转子13旋转;
滑杆2,具有与齿轮转子13啮合的齿条部21;
移相器,移相器的移动部件(图中未示出)与滑杆2连接。
定子11的谐振体111与压电元件112的固定连接,固定连接方式可以采用粘结方式固定;谐振体111的材质通常采用金属弹性体,例如谐振体111的材质为铜合金;压电元件112的材质不限,能够在受到机械应力时内部正负电荷中心相对位移而发生极化即可,通常采用压电陶瓷;压电元件112的非连接面(当谐振体111与压电元件112采用粘结方式固定时,即非粘结面)上还具有金属层,金属层具有用于设置电压控制引线焊盘的分区,电压输出装置与电压控制引线焊盘导电连接,金属层的材质不限,能够实现导电即可,例如,金属层为镀银层。
本实施例提供的天线移相系统的工作过程如下:
驱动装置1中的齿轮转子13位于定子11的谐振体111和定心施力部件12之间,齿轮转子13与定子11的谐振体111相接触,定心施力部件12抵接于齿轮转子13,即定心施力部件12产生的压力作用于齿轮转子13上,齿轮转子13受到的压力进一步通过谐振体111作用于压电元件112上,压电元件112利用其材料在机械应力作用下,引起内部正负电荷中心相对位移而发生极化,此时电压输出装置7向极化后的压电元件112输出一定的交变电压,压电元件112随着交变电压的幅值变化而膨胀或收缩,在谐振体111内产生超声波振动并摩擦带动齿轮转子13旋转;齿轮转子13的旋转运动进一步带动滑杆2沿直线方向移动,滑杆2进而带动移相器的移动部件运动,使得移相器的信号传输介质发生相对运动,信号传输介质的各馈电点的馈电相位发生变化,实现了基站天线的电下倾角的调整。
综上可知,本发明实施例提供的天线移相系统,相较于现有技术中采用电磁电机作为驱动装置,该天线移相系统的驱动装置中齿轮转子13与定子11采用摩擦式传动,具备自锁性,使得驱动装置仅仅通过齿轮转子13与滑杆2的齿条部21的啮合传动即可带动滑杆2移动,从而实现移相器移相,省去了驱动装置1与移相器之间的较为复杂的传动机构,即实现了驱动装置对移相器的近位直接驱动,使得天线移相系统的结构简单,占用空间小;并且,由于驱动装置与滑杆之间仅具有一级传动,因此能够有效地提高天线移相系统的调整效率,调整精度较高,进而提高基站天线工作的可靠性,尤其当移相器的移动部件与滑杆2直接传动连接时,该效果尤为明显;与现有技术中通常采用的电磁电机,电磁电机的体积和其输出力矩成正比,使得电磁电机的体积通常较大相比,本发明中的驱动装置的自身结构使得其体积较小,从而使本发明实施例提供的天线移相系统的占用空间较小。
综上可知,本发明实施例提供的天线移相系统的结构简单,占用空间小,应用于多频、多列电调天线阵时,使得电调天线阵的布局较为简单,从而能够有效地提高了天线移相系统的适用性,并且,级数较少的传动副能够有效地提高天线工作的可靠性。
对齿轮转子13实现定心并为压电元件112提供压紧力的定心施力部件12有多种,作为本发明一优选实施例,继续参照图5和图6所示,定心施力部件12为弹性压力盖,弹性压力盖具有环形凸起121,齿轮转子13具有与环形凸起121相配合的环形槽。当弹性压力盖受到压力时,环形凸起121压紧环形槽132,环形凸起121与环形槽132相当于限位装置,使得齿轮转子13相对于定子11能够实现同轴旋转。弹性压力盖的弹性设计,能够有效地吸收驱动装置内各零件的制造公差,使得对零件制造精度的要求较低,有效地压紧齿轮转子,实现齿轮转子的同轴旋转并输出驱动力,因此对其制造工艺的要求不高,从而降低产品的生产成本;并且,采用弹性压力盖能够减少驱动装置的零件数量,可以实现现场装配,从而降低产品的生产成本。
当然,上述优选实施例仅为一种较佳的实施方式,弹性压力盖还可以采用其靠近齿轮转子的一侧具有环形槽,齿轮转子具有与环形槽相配合的环形凸起。
弹性压力盖的材质不限,优选采用铍青铜或铝镍黄铜合金,即弹性压力盖为铍青铜压力盖或铝镍黄铜合金压力盖,由于铍青铜和铝镍黄铜合金具有良好韧性和回弹性好的优点,因此,铍青铜压力盖或铝镍黄铜合金压力盖能够有效地保障其提供压紧力和定心的作用。
为了使得弹性压力盖能够更好地使齿轮转子同轴旋转,优选的,参照图5所示,环形凸起121为环形弧面凸起,环形槽132为环形弧面槽,采用环形弧面凸起与环形弧面槽能够增大弹性压力盖与齿轮转子13的接触面积,即采用面接触限位,能够有效地提高弹性压力盖的定心作用,保障了驱动装置1工作的可靠性,从而提高了天线移相系统工作的可靠性。
参照图4所示,进一步的,本发明另一实施例提供的天线移相系统还包括具有掀盖41的外壳4,弹性压力盖的轴心部分与掀盖41嵌接。将天线移相系统的驱动装置1、滑杆2以及移相器设置于天线移相系统的外壳4内,外壳4能够起到保护作用,驱动装置1、滑杆2以及移相器不需要做过高的防护设计,使得产品的生产成本较低;驱动装置1、滑杆2以及移相器集成于一个外壳4内,占用空间较小,并且有效地减少了移相天线系统的零部件,进一步降低产品的生产成本。
弹性压力盖的轴心部分与掀盖41嵌接的结构有多种,例如,参照图5所示的实施例,掀盖41具有与齿轮转子同轴的定心孔411,弹性压力盖具有与定心孔411相嵌接的定心凸起122,外壳4的顶部开设有与掀盖41相配合并用于置入驱动装置1的开口,驱动装置1的定子11、齿轮转子和弹性压力盖从开口处置入外壳4,定子11通过紧固件固定于外壳4的底部,掀盖41置于开口处并通过锁紧装置将掀盖41与外壳4锁紧,此时,弹性压力盖在掀盖41的压力作用下变形,将齿轮转子、定子与外壳压紧。
当然,弹性压力盖的轴心部分与掀盖嵌接也可以采用弹性压力盖具有与齿轮转子同轴的定心孔,掀盖具有与定心孔相嵌接的定心凸起。
由于在无线通信系统中,两个或更多的频率在非线性器件中混合在一起便产生了杂散信号,即无源互调,例如金属与金属搭接时,产生无源互调。当杂散互调信号落在基站的接收频带内,接收机的灵敏度就会降低,从而导致通话质量或系统载波干扰比(C/I)的降低,以及通信系统的容量减少。
因此,为了降低天线移相系统无源互调的影响,提高基站天线工作的质量,如图5所示,本发明提供的一优选实施例中,外壳4的掀盖41具有与齿轮转子同轴的定心孔411,弹性压力盖具有与定心孔411相嵌接的定心凸起122,驱动装置1还包括套设于弹性压力盖的定心凸起122上的非金属衬套14。非金属衬套14套设于弹性压力盖的定心凸起122上,有效地防止了弹性压力盖的轴心部分与掀盖41之间产生无源互调,从而提高了基站天线工作的质量。
本发明中定心施力部件12的结构并不限于上述优选实施例中的弹性压力盖,能够提供压紧力和定心作用即可,例如图7所示,定心施力部件12还可以为具有轴肩部的定心轴,定心轴穿设于定子11和齿轮转子13,且轴肩部与齿轮转子抵接,提供压紧力,轴肩部可以与定心轴为一体结构,也可以与定心轴为分体结构,轴肩部套设于定心轴上;定心施力部件12还可以为定心轴以及套设于定心轴上的弹簧,定心轴穿设于定子11和齿轮转子13,弹簧与齿轮转子抵接,提供压紧力。
本发明各实施例中驱动装置1的定子11依靠摩擦传动带动齿轮转子13转动,由于定子11与齿轮转子13之间相互搭接且相对转动,定子11与齿轮转子13均采用金属材质时,会产生无源互调而影响基站天线工作的质量,因此,为了提高基站天线工作的质量,进一步减少无源互调的产生,齿轮转子13与定子11之间优选采用非导电搭接。
例如,齿轮转子13可以为非金属齿轮转子13,进一步的,为了有效地避免摩擦传动带来的磨损影响定子11和齿轮转子13的寿命,由于自润滑非金属具有摩擦系数小的优点,因此,本发明中齿轮转子13进一步优选为自润滑非金属齿轮转子13,有效地减少摩擦,能够提高齿轮转子和定子之间的传动精度,并且延长齿轮转子和定子的使用寿命;
齿轮转子13还可以为金属齿轮转子13,金属齿轮转子13的表面具有非导电层,同样可以减少无源互调的产生;
齿轮转子13与定子11之间采用非导电搭接的方式还可以采用设置于齿轮转子13与定子11之间的非导电摩擦件,即本发明实施例天下移相系统中的驱动装置还包括设置于齿轮转子与定子之间的非导电摩擦件。
由于前述实施例提供的天线移相系统中的驱动装置对移相器做近端驱动,调整电下倾角或维修时需要操作工爬塔,存在一定的安全隐患,且维护成本较高。因此进一步的,如图8所示,为了解决天线移相系统在调整电下倾角或维修时需要爬塔这一问题,本发明实施例提供的天线移相系统,还包括:
终端设备5,用于输入电下倾角的调整命令;
控制器6,与终端设备5和天线移相系统的电压输出装置7信号连接,用于根据调整命令控制电压输出装置7的输出调整电压。
当需要调整基站天线的电下倾角时,在终端设备5输入调整命令,控制器6接收到调整命令调整电压输出装置的输出电压,由于天线移相系统中驱动装置1的压电元件112的电压控制引线焊盘与电压输出装置电连接,因此调整输出电压即可以调整驱动装置1的齿轮转子13的旋转运动,从而驱动移相器移相,进而实现调整基站天线的电下倾角,因此,提高了天线移相系统的调节维护的工作效率,降低了工作难度,提高了天线移相系统的实用性。
用于输入电下倾角的调整命令的终端设备5有多种,只要安装有调整电下倾角的控制软件,能够实现天线移相系统的远端调整,操作工可以站在地面操作天线移相系统即可,例如终端设备5可以为基站或移动终端。实现基站与控制器6之间远程互操作的控制协议有多种,例如可以采用Antenna InterfaceStandard Group(AISG)协议,此时控制器6对应具有AISG标准接口;移动终端与控制器6的信号连接优选采用无线通信网络信号连接,无线通信网络的具体类型有多种,例如蓝牙网络或WIFI网络等,此时控制器6具有蓝牙或WIFI无线通信模块。
进一步的,终端设备5还具有人机交互界面,为了满足不同技能和需求的操作人员采用终端设备5远程控制调整基站天线的电下倾角,人机交互界面可以包括直观反映当前基站天线形成的波束网络,操作人员可以在人机交互界面上直接调整基站天线的电下倾角,操作简单方便;人机交互界面还可以包括RCU(Remote Control Unit,远程控制单元)界面。
多种图形化的人机交互界面满足不同技能和需求的操作人员使用,提高了本发明天线移相系统的实用性,使得用户能够更加方便地调整基站天线的电下倾角。
下面以一具体实施例进一步说明本发明提供的天线移相系统。
如图3~图6所示以及图8所示,天线移相系统包括:电压输出装置7,具有掀盖41的外壳4,以及位于外壳4内的驱动装置1、滑杆2和移相器3,其中,
驱动装置1,包括定子11、弹性压力盖,以及齿轮转子13,其中,定子11包括叠置的谐振体111和与电压输出装置7电连接的压电元件112,齿轮转子13位于谐振体111和弹性压力盖之间,且与弹性压力盖同轴设置,弹性压力盖具有环形凸起121,齿轮转子13具有与环形凸起121相配合的环形槽,掀盖41具有与转子同轴的定心孔411,弹性压力盖具有与定心孔411相嵌接的定心凸起122,驱动装置1还包括套设于定心凸起上的非金属衬套14;
具体的,定子11的材质为铜合金材质,压电元件112为压电陶瓷,压电陶瓷非粘结面上还具有镀银层,镀银层具有用于设置电压控制引线焊盘的分区,电压输出装置与电压控制引线焊盘导电连接,弹性压力盖为铍青铜压力盖驱动装置1的齿轮转子13的材质为自润滑非金属材质,;
滑杆2,具有与齿轮转子13啮合的齿条部21;移相器,移相器的移动部件与滑杆2连接;
外壳4的顶部开设有与掀盖41相配合并用于置入驱动装置1的开口,定子11、齿轮转子13、弹性压力盖和非金属衬套14从开口处置入外壳4,定子11通过紧固件固定于外壳4的底部,掀盖41置于开口处并通过锁紧装置将掀盖41与外壳4锁紧,此时,弹性压力盖在掀盖41的压力作用下变形,并与齿轮转子13抵接;
天线移相系统还包括:终端设备5和控制器6,控制器6与终端设备5和天线移相系统的电压输出装置7信号连接。
当需要调整基站天线的电下倾角时,在终端设备5输入调整命令,控制器6接收到调整命令调整电压输出装置向极化后的压电陶瓷的输出电压,压电陶瓷随着交变电压的幅值变化而膨胀或收缩,从而在谐振体111内产生超声波振动并带动齿轮转子13旋转;齿轮转子13的旋转运动进一步带动滑杆2沿直线方向移动,滑杆2进而带动移动部件运动,使得移相器的信号传输部与移动部件之间的各馈电点的馈电相位发生变化,实现了基站天线的电下倾角的调整。
与现有技术中电磁电机因存在大量金属的金属搭接和相对运动(例如轴与轴承)而产生无源互调,与移相器之间需要多级传动机构传动连接相比,本实施例提供的天线移相系统的结构简单,驱动装置、滑杆和移相器集成于同一外壳内,以及驱动装置的自身结构特点,能够使得天线移相系统的厚度较薄,天线移相系统的厚度可以减薄至10mm,最大限度地减小占用空间,相对于现有技术,单频体积节省50%~60%,因此应用于多频、多列电调天线阵时,使得电调天线阵的布局较为简单,从而能够有效地提高了天线移相系统的适用性,并且,级数较少的传动副能够有效地提高天线工作的可靠性;并且本发明实施例中的驱动装置的重量相较于现有技术中的驱动装置,零件较少,重量较轻,单个驱动装置的重量可以减轻至30g,有效地提高了天线移相系统的适用性;在终端设备输入调整命令即可实现基站天线的电下倾角的调整,提高了天线移相系统的调整维护的工作效率,降低了工作难度,提高了天线移相系统的实用性,并且有效地防止了因操作工人高空作业而造成人员伤亡情况的发生。
基于上述各实施例提供的天线移相系统,本发明实施例还提供了一种天线,包括天线阵列,以及调整所述天线阵列的电下倾角的天线移相系统,所述天线移相系统为前述任一实施例技术方案的天线移相系统。由于上述的天线移相系统具有上述技术效果,因此,该天线的布局较为简单,重量较轻,适用性较强,并且该天线的电下倾角的调整效率和精度较高,其工作的可靠性较高。
参照图5、图6和图8所示,本发明实施例还提供了一种驱动装置,包括:定子11、定心施力部件12,以及齿轮转子13,其中,定子11包括叠置的谐振体111和与电压输出装置7电连接的压电元件112,齿轮转子13位于定子11和定心施力部件12之间,且与定心施力部件12同轴设置,定心施力部件12抵接于齿轮转子13,谐振体111产生超声波振动并带动齿轮转子13旋转。
该驱动装置的结构简单,重量较轻,且齿轮转子与定子采用摩擦式传动输出转矩,具备自锁性,能够有效地简化天线移相系统的结构,使得电调天线阵的布局较为简单,从而提高了天线移相系统的适用性;并且采用该驱动装置大大减少了该驱动装置与移相器之间的传动装置的级数,因此能够提高天线移相系统的调整效率和精度,进而提高基站天线工作的可靠性。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
1.一种天线移相系统,其特征在于,包括:
电压输出装置(7);
驱动装置(1),包括:定子(11),定心施力部件(12)以及齿轮转子(13),其中,所述定子(11)包括叠置的谐振体(111)和与所述电压输出装置(7)电连接的压电元件(112);所述齿轮转子(13)位于所述谐振体(111)和所述定心施力部件(12)之间,且与所述定心施力部件(12)同轴设置;所述定心施力部件(12)抵接于所述齿轮转子(13),所述谐振体(111)产生超声波振动并带动所述齿轮转子(13)旋转;所述定心施力部件(12)为弹性压力盖,所述弹性压力盖具有环形凸起(121),所述齿轮转子(13)具有与所述环形凸起(121)相配合的环形槽(132);或者
所述弹性压力盖具有环形槽(132),所述齿轮转子(13)具有与所述环形槽(132)相配合的环形凸起(121);
滑杆(2),具有与所述齿轮转子(13)啮合的齿条部(21);
移相器,所述移相器的移动部件与所述滑杆(2)连接。
2.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,还包括具有掀盖(41)的外壳(4),所述弹性压力盖的轴心部分与所述掀盖(41)嵌接。
3.如权利要求2所述的天线移相系统,其特征在于,所述掀盖(41)具有与所述齿轮转子(13)同轴的定心孔(411),所述弹性压力盖的轴心部分具有与所述定心孔(411)嵌接的定心凸起(122),所述驱动装置(1)还包括套设于所述定心凸起(122)的非金属衬套(14)。
4.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,所述弹性压力盖包括铍青铜压力盖或铝镍黄铜合金压力盖。
5.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,所述环形凸起(121)为环形弧面凸起,所述环形槽(132)为环形弧面槽。
6.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,所述齿轮转子(13)为非金属齿轮转子;或者,所述齿轮转子(13)为金属齿轮转子,且所述金属齿轮转子的表面具有非导电层。
7.如权利要求6所述的天线移相系统,其特征在于,所述非金属齿轮转子为自润滑非金属齿轮转子。
8.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,所述驱动装置(1)还包括设置于所述齿轮转子(13)与所述定子(11)之间的非导电摩擦件。
9.如权利要求1所述的天线移相系统,其特征在于,所述天线移相系统,还包括:
终端设备(5),用于输入电下倾角的调整命令;
控制器(6),与所述终端设备(5)和所述天线移相系统的电压输出装置(7)信号连接,用于根据所述调整命令控制所述电压输出装置(7)输出调整电压。
10.一种天线,其特征在于,包括天线阵列,以及调整所述天线阵列的电下倾角的天线移相系统,所述天线移相系统为权利要求1~9任一所述的天线移相系统。
11.一种驱动装置,其特征在于,包括:定子(11),定心施力部件(12)以及齿轮转子(13),其中,所述定子(11)包括叠置的谐振体(111)和与电压输出装置(7)电连接的压电元件(112);所述齿轮转子(13)位于所述谐振体(111)和所述定心施力部件(12)之间,且与所述定心施力部件(12)同轴设置;所述定心施力部件(12)抵接于所述齿轮转子(13),所述谐振体(111)产生超声波振动并带动所述齿轮转子(13)旋转;所述定心施力部件(12)为弹性压力盖,所述弹性压力盖具有环形凸起(121),所述齿轮转子(13)具有与所述环形凸起(121)相配合的环形槽(132);或者
所述弹性压力盖具有环形槽(132),所述齿轮转子(13)具有与所述环形槽(132)相配合的环形凸起(121)。
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