CN105633579A - 多频基站天线及其移相器传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移相器传动装置。该移相器传动装置包括：螺杆和平行于所述螺杆设置的至少一个滑杆；所述螺杆上设置有沿其长度方向直线往复移动的螺母，每个所述滑杆上均设置有一个不可相对所述滑杆旋转的蜗杆滑块，所述蜗杆滑块一端转动连接于所述螺母上，至少其中之一的所述蜗杆滑块上下两端交错分布设置有若干个具有斜齿轮的输出轴，所述蜗杆滑块在所述螺母的带动下沿所述滑杆滑动选择性地与所述斜齿轮中的一个啮合形成作用连接。本发明还公开了一种多频基站天线。通过上述实施方式，其调整输出轴响应时间快，结构紧凑，质量轻，可靠性高，可节省电机数量，显著地提高了天线竞争力。

Description

多频基站天线及其移相器传动装置
技术领域
本发明涉及移动通信天线技术领域，尤其涉及一种多频基站天线及其移相器传动装置。
背景技术
移动通信天线的辐射角需要根据天线的主源变化相应调整，方式是通过传动装置驱动天线内的移相器，从而对其进行调整。在一个移动通信天线中往往具有很多个移相器，并且这些移相器很多时候都要分别进行不同的调整。目前市面上大部分移相器驱动装置都是一对一的，一个电机单独控制一个移相器，对于多频天线而言，要实现多个移相器的分别调整就需要配置多个电机，由于电机价格贵、重量大，不但导致天线体积庞大，还增加了成本，存在结构复杂、生产困难、成本较高等不足。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供一种多频基站天线及其移相器传动装置，其调整输出轴响应时间快，结构紧凑，质量轻，可靠性高，可节省电机数量，显著地提高了天线竞争力。
为解决上述技术问题，本发明提供一种移相器传动装置，包括：螺杆和平行于所述螺杆设置的至少一个滑杆；所述螺杆上设置有沿其长度方向直线往复移动的螺母，每个所述滑杆上均设置有一个不可相对所述滑杆旋转的蜗杆滑块，所述蜗杆滑块一端转动连接于所述螺母上，至少其中之一的所述蜗杆滑块上下两端交错分布设置有若干个具有斜齿轮的输出轴，其中，所述蜗杆滑块在所述螺母的带动下沿所述滑杆滑动选择性地与所述斜齿轮中的一个啮合形成作用连接。
进一步地，所述螺杆端部固设有选位齿轮以与所述螺杆联动，每个所述滑杆端部均固设有驱动齿轮以与所述滑杆联动。
进一步地，所述滑杆数量大于等于两个时，不同所述驱动齿轮设置于相应所述滑杆同一侧的端部，并且，不同所述驱动齿轮啮合于同一过渡齿轮并借助所述过渡齿轮实现同步转动。
进一步地，所述选位齿轮上套设有不可相对于所述选位齿轮旋转的齿轮轴套，所述过渡齿轮套设于所述齿轮轴套上并可相对于所述齿轮轴套旋转。
进一步地，所述滑杆沿其长度方向设置有凸起的棱边，所述蜗杆滑块内壁设有与所述滑杆相匹配的凹槽，通过所述棱边与所述凹槽的配合实现所述蜗杆滑块与所述滑杆不可相对旋转的连接。
进一步地，所述螺母侧相应的侧壁面向各所述滑杆分别延伸形成有连接臂，所述连接臂上设置有卡环，各所述蜗杆滑块端部设置有卡槽，通过所述卡槽与所述卡环的卡接配合实现所述蜗杆滑块与相应所述螺母的转动连接。
进一步地，通过控制所述滑杆相对于所述螺杆以一定比例反向转动，使所述蜗杆滑块在经过相应所述斜齿轮时避开与所述斜齿轮齿面的接触。
进一步地，所述移相器传动装置包括腔体，所述螺杆和所述滑杆位于所述腔体内，所述输出轴设置所述斜齿轮的一端伸入所述腔体内、另一端伸出所述腔体外，其中，所述腔体上设置有螺杆安装孔、滑杆安装孔以及输出轴安装孔，所述螺杆经螺杆支撑座支撑并转动连接于所述螺杆安装孔，所述滑杆经所述滑杆支撑座支撑并转动连接于所述滑杆安装孔，所述输出轴支撑且转动连接于所述输出轴安装孔。
进一步地，所述输出轴还包括输出齿轮，若干个所述输出轴中的所述输出齿轮与其对应所述斜齿轮之间通过转接轴连接，其余所述输出轴中的所述输出齿轮中心轴与相应所述斜齿轮中心轴直接固定连接。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种多频基站天线，包括如上述任一项实施方式所述的移相器传动装置；还包括与所述移相器传动装置中输出轴数量相同的齿条、拉杆及移相器，所述齿条与所述输出轴形成作用连接，所述拉杆两端分别连接所述移相器和所述齿条。
本发明实施方式的多频基站天线及其移相器传动装置：通过设置一个螺杆并在螺杆上套设螺母，设置至少一个平行于螺杆的滑杆并在各滑杆上套设不可相对滑杆旋转但能沿滑杆直线移动的蜗杆滑块，各蜗杆滑块分别转动连接于螺母上，并且，各滑杆上下两端交错分布有若干个具备斜齿轮的输出轴，进而通过螺母带动蜗杆滑块选择性地在同一时刻与斜齿轮中的一个进行啮合形成作用连接，能够实现对与输出轴连接的移相器的独立控制，仅需要一个螺杆和一个滑杆即可对多个移相器进行调节，其结构紧凑、简单，重量小、成本低，且输出轴响应快速。另外，输出轴采用上下交错分布的设计，此设计能很好地避免同高度的输出轴与移相器连接的干涉，进而以最大限度减少传动机构输出端转接宽度。
并且，滑杆为平行于螺杆设置的两个或两个以上时，对于数量不变的移相器而言，可以在每个滑杆上下两端分别交错分布若干个输出轴，能够大大地减少了两个相邻输出轴的距离，进而大大降低蜗杆滑块的行程，大大地提高了传动机构的效率和精度。
另外，通过在螺杆端部设置选位齿轮，以及在各滑杆同一侧端部分别设置驱动齿轮，通过两个驱动电机即可实现不少于两个输出轴的任意输出。
附图说明
图1是本发明移相器传动装置实施方式的主视图。
图2是图1所示移相器传动装置的内视图。
图3是图1所示移相器传动装置的爆炸图。
图4是本发明实施方式多频基站天线的主视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。
结合图1至图3进行参阅，本发明实施方式的移相器传动装置包括：一个螺杆1和平行于螺杆1设置的至少一个滑杆2。螺杆1上设置有沿其长度方向直线往复移动的螺母11，每个滑杆2上均设置有一个不可相对滑杆2旋转的蜗杆滑块，蜗杆滑块一端转动连接于螺母11上，至少其中之一的蜗杆滑块上下两端交错分布设置有若干个具有斜齿轮31的输出轴3，蜗杆滑块在螺母11的带动下沿滑杆2滑动选择性地与斜齿轮31中的一个啮合形成作用连接。螺杆1优选采用丝杆，以更精密的控制螺母11的直线往复移动。
值得注意的是，输出轴3的交错分布只需要保证各蜗杆滑块在同一时间仅只能对其中一个斜齿轮31进行啮合传动即可，因此通过螺母11带动斜齿轮31能控制任一斜齿轮31，即任一与斜齿轮31联动的输出轴3能独立工作。
在一具体实施方式中，螺杆1端部固设有选位齿轮12以与螺杆1联动，每个滑杆2端部均固设有驱动齿轮22以与滑杆2联动，选位齿轮12完成输出轴3的选定，驱动齿轮22带动输出轴3完成传动机构的输出。选位齿轮12与一驱动电机配合以驱动螺杆1转动；驱动齿轮22与另一驱动电机配合以驱动滑杆2转动。在螺杆1及滑杆2数量均为一个时，选位齿轮12和驱动齿轮22可设置在相同端或不同端，当然，为方便对驱动电机和驱动电机的驱动，通常将选位齿轮12和驱动齿轮22设置在相同端。
进一步地，当滑杆2数量大于或等于两个时，不同驱动齿轮22设置于相应滑杆2同一侧的端部，并且，不同驱动齿轮22啮合于同一过渡齿轮5并借助过渡齿轮5实现同步转动。具体而言，选位齿轮12上套设有不可相对于选位齿轮12旋转的齿轮轴套4，过渡齿轮5套设于齿轮轴套4上并可相对于齿轮轴套4旋转，使得螺杆1和滑杆2的转动可以独立进行，互不影响。进而，通过一个驱动电机与任一个驱动齿轮22配合即可实现多个驱动齿轮22的同步转动以驱动全部滑杆2同步转动，能够节约驱动电机，能够减小成本、减少重量和体积，且结构简单、生产方便。具体设计时，滑杆2数量可以为2、3、4个或者更多，各滑杆2平行于螺杆1并围绕螺杆1设置即可。举例而言，滑杆2数量为如图1所示的2个时，该2个滑杆2可以与螺杆1处于同一水平面并对称地设置于螺杆1的两侧。
在一具体实施方式中，滑杆2沿其长度方向设置有凸起的棱边（未标示），蜗杆滑块21内壁设有与滑杆2相匹配的凹槽（未标示），通过棱边与凹槽的卡嵌配合实现蜗杆滑块21与滑杆2不可相对旋转的连接。进一步地，螺母11中间设有螺纹通孔（未标示）以套设于螺杆1上，螺母11侧相应的侧壁面向各滑杆2分别延伸形成有连接臂110，连接臂110上设置有卡环1101，各蜗杆滑块21端部设置有卡槽210，通过卡槽210与卡环1101的卡接配合实现蜗杆滑块21与相应螺母11的转动连接。即，蜗杆滑块21只能在滑杆2转动时跟随滑杆2转动，其他状况下，蜗杆滑块21只能跟随螺母11的直线移动沿滑杆2直线移动。
工作时，首先进行选位，螺母11的直线往复运动带着蜗杆滑块21移动所需的输出轴3所对应的位置（该输出轴3的斜齿轮31处），蜗杆滑块21与要调节的移相器73所对应的目标斜齿轮31相啮合；此后进行传动，蜗杆滑块21跟随滑杆2转动进而带动斜齿轮31转动以对相应移相器73进行调节。
当蜗杆滑块21沿滑杆2经过某个斜齿轮31的正下方或正上方，若蜗杆滑块直接在斜齿轮31正下方或正上方经过将由于齿面啮合导致斜齿轮31存在一定程度的转动，因此为了避免此问题，蜗杆滑块在经过斜齿轮31时，其自身除了直线滑动还应该同时增加反向自转，可以通过控制滑杆2相对于螺杆1以一定比例反向转动，使蜗杆滑块在经过相应非目标斜齿轮31时避开与该非目标斜齿轮31齿面的接触，这样，蜗杆滑块21不会与该非目标斜齿轮31发生啮合进而发生作用连接，不会对由该非目标斜齿轮31所间接驱动的移相器73造成误操作。
如图3所示，在一具体实施方式中，移相器传动装置还包括腔体6，螺杆1和滑杆2位于腔体6内，输出轴3设置斜齿轮31的一端伸入腔体6内、另一端伸出腔体6外，其中，腔体6上设置有螺杆安装孔61、滑杆安装孔62以及输出轴安装孔63，螺杆1经螺杆支撑座64支撑并转动连接于螺杆安装孔61，滑杆2经滑杆支撑座65支撑并转动连接于滑杆安装孔62，输出轴3支撑且转动连接于输出轴安装孔63。
输出轴3可以直接由斜齿轮31中心轴和输出齿轮33中心轴进行固定连接。优选地，输出轴3还可以包括转接轴32，斜齿轮31与输出齿轮33之间可以通过转接轴32连接。因此对于输出齿轮33到腔体6壁等距的现象可能导致的齿条71装配干涉问题，通过在其中一个或多个输出齿轮33与相对应的斜齿轮31中间装配一个转接轴32即能避免此问题，其结构简单、巧妙。当各输出轴3中的斜齿轮31与输出齿轮33均通过转接轴32连接时，可以将各转接轴32长度设置为不同。
上述实施方式中，驱动齿轮22、过渡齿轮5、滑杆2、蜗杆滑块21、斜齿轮31及输出齿轮33组成传动机构的输出模块。驱动电机通过控制其中任一驱动齿轮22即能实现指定输出齿轮33的运转，即传动机构的输出。
参阅图4，本发明实施方式的多频基站天线，包括如上述任一实施方式所述的移相器传动装置，该多频基站天线还包括与移相器传动装置中输出轴3数量相同的齿条71、拉杆72及移相器73，齿条71与输出轴3形成作用连接，拉杆72两端分别连接移相器73和齿条71。具体而言，齿条71与输出轴3末端的输出齿轮33啮合。其中，选位完成后，滑杆2转动带动设置于滑杆2上的蜗杆滑块21转动，进而带动斜齿轮31转动，斜齿轮31与输出齿轮33联动进而带动齿条71在直线方向上前进或后退实现对移相器73的相位调节。
本发明实施方式的多频基站天线及其移相器传动装置：通过设置一个螺杆1并在螺杆1上套设螺母11，设置至少一个平行于螺杆1的滑杆2并在各滑杆2上套设不可相对滑杆2旋转但能沿滑杆2直线移动的蜗杆滑块21，各蜗杆滑块21分别转动连接于螺母11上，并且，各滑杆2上下两端交错分布有若干个具备斜齿轮31的输出轴3，进而通过螺母11带动蜗杆滑块21选择性地在同一时刻与斜齿轮31中的一个进行啮合形成作用连接，能够实现对与输出轴3连接的移相器73的独立控制，仅需要一个螺杆1和一个滑杆2即可对多个移相器73进行调节，其结构紧凑、简单，重量小、成本低，且输出轴3响应快速。另外，输出轴3采用上下交错分布的设计，此设计能很好地避免同高度的输出轴3与移相器73连接的干涉，进而以最大限度减少传动机构输出端转接宽度。
并且，滑杆2为平行于螺杆1设置的两个或两个以上时，对于数量不变的移相器73而言，可以在每个滑杆2上下两端分别交错分布若干个输出轴3，能够大大地减少了两个相邻输出轴3的距离，进而大大降低蜗杆滑块的行程，大大地提高了传动机构的效率和精度。
另外，通过在螺杆1端部设置选位齿轮12，以及在各滑杆2同一侧端部分别设置驱动齿轮22，通过两个驱动电机即可实现不少于两个输出轴3的任意输出。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种移相器传动装置，其特征在于，包括：
螺杆和平行于所述螺杆设置的至少一个滑杆；
所述螺杆上设置有沿其长度方向直线往复移动的螺母，每个所述滑杆上均设置有一个不可相对所述滑杆旋转的蜗杆滑块，所述蜗杆滑块一端转动连接于所述螺母上，至少其中之一的所述蜗杆滑块上下两端交错分布设置有若干个具有斜齿轮的输出轴，其中，所述蜗杆滑块在所述螺母的带动下沿所述滑杆滑动选择性地与所述斜齿轮中的一个啮合形成作用连接。
2.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述螺杆端部固设有选位齿轮以与所述螺杆联动，每个所述滑杆端部均固设有驱动齿轮以与所述滑杆联动。
3.根据权利要求2所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述滑杆数量大于等于两个时，不同所述驱动齿轮设置于相应所述滑杆同一侧的端部，并且，不同所述驱动齿轮啮合于同一过渡齿轮并借助所述过渡齿轮实现同步转动。
4.根据权利要求3所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述选位齿轮上套设有不可相对于所述选位齿轮旋转的齿轮轴套，所述过渡齿轮套设于所述齿轮轴套上并可相对于所述齿轮轴套旋转。
5.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述滑杆沿其长度方向设置有凸起的棱边，所述蜗杆滑块内壁设有与所述滑杆相匹配的凹槽，通过所述棱边与所述凹槽的配合实现所述蜗杆滑块与所述滑杆不可相对旋转的连接。
6.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述螺母侧相应的侧壁面向各所述滑杆分别延伸形成有连接臂，所述连接臂上设置有卡环，各所述蜗杆滑块端部设置有卡槽，通过所述卡槽与所述卡环的卡接配合实现所述蜗杆滑块与相应所述螺母的转动连接。
7.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
通过控制所述滑杆相对于所述螺杆以一定比例反向转动，使所述蜗杆滑块在经过相应所述斜齿轮时避开与所述斜齿轮齿面的接触。
8.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述移相器传动装置包括腔体，所述螺杆和所述滑杆位于所述腔体内，所述输出轴设置所述斜齿轮的一端伸入所述腔体内、另一端伸出所述腔体外，其中，所述腔体上设置有螺杆安装孔、滑杆安装孔以及输出轴安装孔，所述螺杆经螺杆支撑座支撑并转动连接于所述螺杆安装孔，所述滑杆经滑杆支撑座支撑并转动连接于所述滑杆安装孔，所述输出轴支撑且转动连接于所述输出轴安装孔。
9.根据权利要求1所述的移相器传动装置，其特征在于：
所述输出轴还包括输出齿轮，若干个所述输出轴中的所述输出齿轮与其对应所述斜齿轮之间通过转接轴连接，其余所述输出轴中的所述输出齿轮中心轴与相应所述斜齿轮中心轴直接固定连接。
10.一种多频基站天线，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的移相器传动装置；还包括与所述移相器传动装置中输出轴数量相同的齿条、拉杆及移相器，所述齿条与所述输出轴形成作用连接，所述拉杆两端分别连接所述移相器和所述齿条。
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