CN106532264B - 一种下倾角控制装置及天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种下倾角控制装置以及天线，用于连接、驱动多个下倾角调节装置并实现多个下倾角调节装置之间的选择切换，包括从动机构和选择机构，从动机构包括多个从动轴，所述多个从动轴之间可相对轴向运动，所述选择机构用于选择性的控制所述从动轴轴向运动，使到至少一个从动轴分别与一个下倾角调节装置形成作用连接，然后驱动从动轴转动。通过选择机构控制从动机构的多个从动轴沿轴向上下运动，实现从动轴对所连接的下倾角调节装置之间的选择连接，最终达到多个从动轴对其对应下倾角调节装置之间的选择切换的技术目的，同时也简化了下倾角控制装置的内部选择切换操作，提高可靠性。

Description

一种下倾角控制装置及天线

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线技术领域，涉及下倾角控制装置，特别涉及多波束天线电下倾角控制装置及采用该下倾角控制装置的天线。

背景技术

随着移动通信终端用户数量的不断增加，对移动蜂窝网络中站点的网络容量需求越来越大，同时要求不同站点之间甚至相同站点不同扇区之间的干扰做到最小，即实现网络容量的最大化和干扰的最小化。要实现这一目的，通常采用调整站上天线波束下倾角的方式来实现。

然而，在调整波束下倾角的两种方式机械下倾和电子下倾中，电子下倾优势明显，是当前的主流和未来的发展趋势。电子下倾角的控制主要分内置和外置两大类，其中内置控制又是当前和未来的主流。电子下倾内置控制主要有两种方式，一种方式是通过给单幅天线的每列波束配置一套驱动及控制系统，实现调节。当波束数量较多时，此方案成本较高、占用天线内部的空间较大；另一种方式是为每副天线配置一套驱动及控制系统，该方案至多需要两个电机，对于多波束天线成本优势明显，结构紧凑，节省空间，是未来的主流。然而，虽然第二种电子下倾内置控制方式可以减少电机、控制电路的使用，减少对天线内部空间的占用，但是其采用多级传动的方式将电机的转矩输出，传动效率低。

发明内容

本发明的首要目的旨在提供一种结构简单且传动效率较高的下倾角控制装置。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述下倾角控制装置的天线。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

本发明涉及一种下倾角控制装置，用于连接、驱动多个下倾角调节装置并实现多个下倾角调节装置之间的选择切换，包括从动机构和选择机构，从动机构包括多个从动轴，所述多个从动轴之间可相对轴向运动，所述选择机构用于选择性的控制所述从动轴轴向运动，使到至少一个从动轴分别与一个下倾角调节装置形成作用连接，然后驱动从动轴转动。

进一步，所述从动轴上设置有复位机构，所述复位机构用于在选择机构结束对从动轴控制时，使从动轴复位。

进一步，所述选择机构包括启动机构和传动机构；

所述启动机构包括辅助轴和固设在所述辅助轴上的辅助齿轮；

所述传动机构包括凸轮及与其一体装配且与所述辅助齿轮啮合的传动齿轮，所述凸轮包括一平台以及背对传动齿轮的平台的端面设有凸沿，所述凸沿是沿着平台呈圆弧设置的对称结构。

进一步，所述的凸沿为一斜面。

进一步，所述从动轴包括第一端和第二端，其中，所述第一端抵紧在所述凸轮的所述斜面上，所述第二端用于连接待驱动的下倾角调节装置。

进一步，还包括支撑架，其包括相对设置的第一面板和第二面板，所述第二面板上还对应每根所述从动轴开设有让位孔，所述从动轴第二端从所述让位孔中穿出；所述从动机构还包括从动齿轮，所述压缩弹簧弹压在从动齿轮与支撑架的第二面板之间。

进一步，所述支撑架的所述第一、第二面板分别开设有轴孔，用以对应安装所述辅助轴。

进一步，还包括主动机构，所述主动机构包括主动轴及固设在主动轴上的主动齿轮；所述支撑架的所述第一、第二面板分别开设有轴孔，用以对应安装所述主动轴；

所述凸轮可在所述辅助轴旋转带动下使得所述平台上的所述从动轴沿所述凸沿轴向上下运动，并使所述从动轴移动至斜面的最高点时所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

进一步，所述凸轮沿其轴向设有过孔，所述主动轴穿设在该过孔中，且与所述凸轮相对转动。

进一步，所述凸轮沿其斜面延伸方向设有导向槽，该导向槽与所述斜面构成闭合结构，所述从动轴第一端嵌于所述导向槽内并可沿导向槽相对滑动。

进一步，沿所述导向槽宽度方向的两侧设有相对的导向槽内侧壁和导向槽外侧壁。

进一步，所述凸轮的斜面为光滑斜面。

进一步，传动齿轮与凸轮一体成型。

进一步，还包括装配在第一面板上并用于标记凸轮初始位置的定位组件，所述凸轮面对第一面板设有一定位孔，所述定位组件可在定位孔旋转到其正上方时插入所述定位孔内，并在所述凸轮继续旋转时脱离所述定位孔。

进一步，所述定位组件包括与所述定位孔对应的定位销、用于弹压定位销到定位孔内的弹簧以及将定位销与弹簧装配在支撑架上的安装架。

相比现有技术，本发明的方案具有以下优点：

通过选择机构选择性地控制从动机构的多个从动轴沿轴向上下运动，实现多个从动轴之间轴向位置的切换，达到从动轴连接、控制其对应下倾角调节装置的选择切换。在本发明中，简化了下倾角控制装置的内部选择切换操作，提高可靠性。

本发明的另一目的在于提供一种采用上述下倾角控制装置的天线，也因此简化了内部下倾角选择切换操作，提高可靠性。

凸轮本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的一种下倾角控制装置的立体图；

图2为图1所示的下倾角控制装置的主视图；

图3为本发明的支撑架内结构组合的俯视图；

图4a为图1所示下倾角控制装置的仰视图；

图4b为图1所示下倾角控制装置的俯视图；

图5为从动组件立体图；

图6a为传动组件的立体图，主要示出凸轮上的斜面结构；

图6b为传动组件另一角度的立体图，主要示出传动齿轮与凸轮的关系；

图7为定位组件的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本发明提供一种下倾角控制装置，可用于多波束天线电下倾角的调节，是用于连接多个下倾角调节装置并实现控制多个下倾角调节装置之间的选择切换。其包括从动机构和选择机构，从动机构包括有多个从动轴，选择机构通过选择带动从动轴轴向运动，使多个从动轴中至少有一个从动轴作用连接于下倾角调节装置，从而实现从动轴对所连接的下倾角调节装置之间的选择连接，最终达到多个从动轴对其对应下倾角调节装置之间的选择切换的技术目的。

如图1至图7所示，选择机构包括启动机构200和传动机构。

所述启动机构200包括辅助轴201及固设于辅助轴上并随其同步转动的辅助齿轮202。

所述传动机构包括凸轮301以及与一体成形的传动齿轮302，所述传动齿轮302与所述辅助齿轮201啮合，以随辅助轴201的转动而转动。凸轮301包括平台3011和背对传动齿轮302的平台3011的端面设有凸沿，该凸沿是沿着平台3011呈圆弧设置的对称结构。在本实施例中，该凸沿为一斜面3012。

所述主动机构500包括主动轴501以及固设于主动轴501上且随其同步转动的主动齿轮502。

所述从动机构400包括至少一根从动轴401，以及固设于每根从动轴401上且同步转动的从动齿轮402。所述从动轴401包括第一端4011和第二端4012，所述第一端4011抵紧在凸轮301的斜面3012上，并可沿所述斜面3012相对滑动，从而可随凸轮301的旋转而进行轴向运动；所述第二端4012用于在其移动到斜面最高点3016时连接下倾角调节装置。根据图3的装置俯视图可知，所述主动轴501和从动轴401的水平距离恒定，换言之，每个所述从动齿轮402在移动到与主动齿轮502平齐时均可与主动齿轮502啮合。

由此，辅助轴201旋转带动辅助齿轮202以及与其啮合的传动齿轮302旋转，从而驱动凸轮301旋转时，斜面3012旋转运动推动从动轴401沿其轴向上下运动，并且可以使得在从动轴的第一端4011滑动至斜面3012的最高点3016时，从动齿轮402与主动齿轮501啮合，从动轴的第二端4012连接到下倾角调节装置上，此时停止辅助轴201的旋转、控制主动轴501的旋转即可驱使该从动轴401旋转。

当需要驱使某根从动轴连接到下倾角调节装置并旋转时，首先通过控制启动机构200的辅助轴201旋转使凸轮301转动预设角度，使得该从动轴的第一端4011滑动至斜面最高点3016而使从动齿轮402与主动齿轮501啮合、从动轴的第二端4012连接到下倾角调节装置上；然后停止辅助轴201的转动并通过驱动装置驱动控制主动轴501旋转，从而带动从动轴401在轴向方向不变的情况下原地转动。

本发明的下倾角控制装置，通过启动机构200和从动机构400精确地选择多个凸轮301上的从动轴401轴向运动，再通过主动机构500直接驱动在斜面最高点3016的从动轴401，实现了多个从动轴对其对应的下倾角调节装置连接和驱动的选择性切换，达到了动力的直接传递，传动效率更高的技术效果，解决了现有技术传动响应慢的问题，有助于更精确地实现下倾角的控制。同时，由于本发明的下倾角控制装置结构简单，有效解决了现有方案中成本高、尺寸大、结构复杂、可靠性低等问题。

优选地，所述启动机构200、所述传动机构、所述主动机构500和所述从动机构400都置于一支撑架100中。该支撑架100的上下两端设有相对的第一面板101和第二面板102。第一、第二面板101、102相对应地开设有主动轴501的轴孔1011、1021，以及辅助轴201的轴孔1012、1022，所述主动轴501和辅助轴201通过相应的轴孔安装在该支撑架100，并绕各自轴孔轴向转动。第二面板102开设有从动轴401的让位孔1023，所述从动轴的第二端4012穿出所述让位孔1023，并且所述从动轴401可在所述让位孔1023中做上下轴向伸缩运动和绕轴向圆周转动。

在每根从动轴401上，具体在从动齿轮402与第二面板102之间都装有一根压缩弹簧403，每根压缩弹簧403在工作过程中始终保持受压状态，以使得从动轴的第一端4011被始终压靠在凸轮301的所述斜面3012上。

优选地，如图6a所示,所述凸轮301的中心沿轴向方向设有过孔3017，主动轴501穿设于过孔3017中，主动轴501可围绕轴向方向与凸轮301做相对运动。

请结合图6b，如前所述，所述凸轮301和传动齿轮302一体成型，传动齿轮设于凸轮斜面3012相对的一端。根据图1、图2，所述凸轮301在传动齿轮302的带动下同步旋转，凸轮斜面3012也同轴围绕主动轴501旋转，斜面3012在旋转时，斜面3012可提供轴向方向的分力推动从动轴401沿着轴向方向升起，或者在压缩弹簧403的弹压下承托从动轴401沿着轴向方向下降。

进一步地，所述凸轮301沿其斜面3012延伸方向设有一导向槽3013，从动轴第一端4011可嵌于所述导向槽3013内并可沿导向槽3013相对滑动。所述导向槽3013与斜面3012构成闭合结构，沿导向槽3013宽度方向的两侧设有相对的导向槽内侧壁3014和导向槽外侧壁3015。由于有该导向槽3013对从动轴401起限位和导向作用，防止从动轴401偏离轨道，进而保证从动轴401的升降高度，保证该下倾角控制装置的正常使用。

优选地，斜面3012设为光滑斜面，以减少从动轴401和斜面3012的摩擦力；或者适当设置斜面3012和从动轴第一端4011之间的接触面的一面或两面为一定摩擦系数的表面，以调节滑动的速度。

在本发明的下倾角控制装置中，所述从动齿轮402在斜面3012的推动力作用下逐步上升与主动齿轮502啮合。为便于从动齿轮402和主动齿轮502的啮合，所述从动齿轮402和主动齿轮502的轮齿边缘设有相互配合连接的倒角结构4021(参见图5)，以对从动齿轮402和主动齿轮502的啮合进行导向，使得两齿轮能够顺利相互插入啮合，在主动齿轮502的驱动下从动齿轮402轴向旋转，从而实现对应波束天线电下倾角的控制。

优选地，如图5所示，从动轴第二端4012设为从动轴导向锥，且设有从动轴传递面4013，用于连接一副下倾角调节装置，以在主动机构的作用下驱动该副下倾角调节装置进行下倾角调节。请结合图3，当从动机构400有多个从动轴401时，各个从动轴401与主动轴501平行且距离相等。各从动轴第一端4011均接触于导向槽，随着凸轮301的旋转，斜面3012推动各从动轴401做轴向运动。随着两个相邻从动轴401在凸轮301最高点3016的切换，实现对应从动轴401及其从动齿轮402轴向位置的切换，实现了各从动轴401输出转动的切换，进而实现多副下倾角调节装置之间的切换，最终达到多波束天线下倾角调节的目的。

进一步地，为了实现从动轴401的准确切换，需要确保凸轮301在工作过程中的精准定位，除了对凸轮301的转动角度有精度要求，还要求凸轮301的周向起点位置准确。因此，整个控制装置初装时，需要设置一个起始位置点，如图1、2所示，通过一个定位组件600固定起始位置，具体地，定位组件600装配在第一面板101上并用于标记凸轮301初始位置。请结合图7，该定位组件600包括定位销601、弹簧603和将定位销和弹簧装配到支撑架100上的安装架602。该起始位置点是通过图6b中凸轮301斜面3012相对面上的定位孔3015，优选为球面，与图7中的定位销601的球头6011之间配合实现的。所述支撑架100的第一面板101上对应定位孔3015开一安装孔，初装时，定位销601穿过支撑架第一面板101上的安装孔并在弹簧603弹力作用下压入定位孔3015中，并且在凸轮301旋转的过程中定位销601的球头6011可以从定位孔3015中自由出入，并能即定位又不影响凸轮301旋转，配合后的效果图如图1、2所示。

本发明的下倾角控制装置，用于多波束天线电下倾角控制，特别是内置多频电调天线的电下倾角控制，采用支撑架100、主动轴501、主动齿轮502、辅助轴201、辅助齿轮202、凸轮301、从动齿轮402、从动轴40等组合，利用辅助齿轮202来驱动凸轮301做旋转运动，将与凸轮301相接触的从动齿轮402推到与主动齿轮502啮合的位置，同时，从动轴401导向锥连接到下倾角调节装置，克服了现有控制装置中存在的成本高、尺寸大、结构复杂、可靠性低、传动响应速度慢等问题。

此外，本发明还涉及一种采用上述下倾角控制装置的天线。该天线内置有多副下倾角调节装置，所述下倾角控制装置中的多个从动轴401，其第二端4012可分离地对应与下倾角调节装置连接，最终实现多副下倾角调节装置的切换，最终实现下倾角调节的目的。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种下倾角控制装置，用于连接多个下倾角调节装置并实现多个下倾角调节装置之间的选择切换，其特征在于： 包括主动结构、从动机构、选择机构、传动机构和支撑架，从动机构包括多个从动轴和从动齿轮，所述多个从动轴之间可相对轴向运动，所述选择机构用于选择性的控制所述从动轴轴向运动，使到至少一个从动轴分别与一个下倾角调节装置形成作用连接，驱动从动轴原地转动;

所述选择机构包括启动机构和传动机构；

所述传动机构包括凸轮及由所述启动机构启动旋转的传动齿轮，所述凸轮包括一平台以及背对传动齿轮的平台的端面，沿着平台呈圆弧斜面设置有对称结构的凸沿；

主动机构包括主动轴及固设在所述主动轴上的主动齿轮，所述主动轴与所述从动轴相互平行，且均垂直安装在所述支撑架中；所述凸轮在所述启动机构带动下转动推动所述从动轴沿所述凸沿轴向上下运动，当所述从动轴移动至所述凸沿的斜面最高点，所述从动齿轮与所述主动齿轮平齐且齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述从动轴上设置有复位机构，所述复位机构用于在选择机构结束对从动轴控制时，使从动轴复位。

3.根据权利要求1所述的下倾角控制装置，其特征在于：

所述启动机构包括辅助轴和固设在所述辅助轴上的辅助齿轮；

所述传动齿轮与辅助齿轮啮合，且与所述凸轮一体装配。

4.根据权利要求3所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述从动轴包括第一端和第二端，其中，所述第一端抵紧在所述凸轮的所述斜面上，所述第二端用于连接待驱动的下倾角调节装置。

5.根据权利要求4所述的下倾角控制装置，其特征在于：还包括支撑架，其包括相对设置的第一面板和第二面板，所述第二面板上还对应每根所述从动轴开设有让位孔，所述从动轴第二端从所述让位孔中穿出；所述从动机构还包括压缩弹簧，所述压缩弹簧弹压在从动齿轮与支撑架的第二面板之间。

6.根据权利要求5所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述支撑架的所述第一面板和第二面板分别开设有轴孔，用以对应安装所述辅助轴。

7.根据权利要求5所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述支撑架的所述第一面板和第二面板分别开设有轴孔，所述轴孔用以对应安装所述主动轴。

8.根据权利要求7所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述凸轮沿其轴向设有过孔，所述主动轴穿设在该过孔中，且与所述凸轮相对转动。

9.根据权利要求1所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述凸轮沿其斜面延伸方向设有导向槽，该导向槽与所述斜面构成闭合结构，所述从动轴第一端嵌于所述导向槽内并可沿导向槽相对滑动。

10.根据权利要求9所述的下倾角控制装置，其特征在于：沿所述导向槽宽度方向的两侧设有相对的导向槽内侧壁和导向槽外侧壁。

11.根据权利要求1所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述凸轮的斜面为光滑斜面。

12.根据权利要求1至11任一项所述的下倾角控制装置，其特征在于：传动齿轮与凸轮一体成型。

13.根据权利要求5所述的下倾角控制装置，其特征在于：还包括装配在第一面板上并用于标记凸轮初始位置的定位组件，所述凸轮面对第一面板设有一定位孔，所述定位组件可在定位孔旋转到其正上方时插入所述定位孔内，并在所述凸轮继续旋转时脱离所述定位孔。

14.根据权利要求13所述的下倾角控制装置，其特征在于：所述定位组件包括与所述定位孔对应的定位销、用于弹压定位销到定位孔内的弹簧以及将定位销与弹簧装配在支撑架上的安装架。

15.一种天线，其特征在于：包括权利要求1至14任意一项所述的 下倾角控制装置。