CN107706531A - 通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，涉及通信技术领域，包括：水平方位角转轴和水平转动驱动装置；所述水平转动驱动装置包括：电机、传动装置、控制装置；所述水平方位角转轴与天线反射板的下端固定连接；所述电机的输出轴通过所述传动装置与所述水平方位角转轴连接，通过所述传动装置带动所述水平方位角转轴以及所述天线反射板转动；所述电机与所述控制装置电连接；可实现电动控制天线反射板的方位角，而无需人工手动调整，通过电机以及传动装置直接驱动天线反射板旋转，可精确的对天线反射板的水平方位角进行调整并具有自锁定功能。

Description

通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体涉及通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器。

背景技术

基站即公用移动通信基站，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。基站的选择，需从性能、配套、兼容性及使用要求等各方面综合考虑，其中特别注意的是基站设备必须与移动交换中心相兼容或配套。天线是基站收发台的一部分，完整的基站收发台包括无线发射/接收设备、天线和所有无线接口特有的信号处理部分。移动通信基站的天线通常要求天线对某一方向信号覆盖，即称为方位角或覆盖角，基站天线安装时需要通过机械装置调整天线辐射方向的对准方位角，以实现最佳的覆盖效果。目前单列天线主要通过调整基站天线背面夹码和抱杆之间的相对角度来实现，但这种调整装置体积较大且调整工序相对复杂，按照现在的天线结构无法实现多频天线独立水平方位角调整。由于站点紧张，多制式多频场景共天馈场景下，不能进行独立调整，不能达到各制式的最优覆盖。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，使得能够通过电机以及传动装置驱动天线反射板旋转。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，包括：水平方位角转轴和水平转动驱动装置；所述水平转动驱动装置包括：电机、传动装置、控制装置；所述水平方位角转轴与天线反射板的下端固定连接；所述电机的输出轴通过所述传动装置与所述水平方位角转轴连接，通过所述传动装置带动所述水平方位角转轴以及所述天线反射板转动；所述电机与所述控制装置电连接。

进一步地，还包括：法兰盘；所述法兰盘的中轴与所述水平方位角转轴固定连接，所述法兰盘的中轴与所述电机的输出轴通过所述传动装置连接，所述电机通过所述传动装置带动所述法兰盘以及所述水平方位角转轴转动。

进一步地，所述传动装置包括：齿轮传动机构；所述电机通过所述齿轮传动机构带动所述法兰盘以及所述水平方位角转轴转动。

进一步地，所述传动装置还包括：蜗杆、蜗轮；所述蜗杆的中心轴与所述电机的输出轴固定连接；所述蜗轮设置在所述蜗杆与所述齿轮传动机构之间，并分别与所述蜗杆与所述齿轮传动机构中的齿轮相啮合。

进一步地，所述水平转动驱动装置包括：触碰块和限位装置；所述触碰块安装在所述水平方位角转轴上；所述限位装置与所述控制装置电连接；其中，所述水平方位角转轴带动所述触碰块转动，在所述触碰块接触到所述限位装置的状态下，所述限位装置向所述控制装置发送位置信号。

进一步地，所述限位装置包括：第一限位微动开关和第二限位微动开关；所述触碰块由所述水平方位角转轴带动，在所述第一限位微动开关触碰和所述第二限位微动开关之间转动运行；其中，所述第一限位微动开关与所述水平方位角转轴中心的连线、所述第二限位微动开关与所述水平方位角转轴中心的连线形成夹角，所述夹角为所述天线反射板的水平调节角度。

进一步地，所述水平调节角度为90度；其中，设置所述第一限位微动开关在-45°位置，设置所述第二限位微动开关在+45°位置；所述控制装置与网管系统电连接，从所述网管系统接收控制指令并向所述网管系统发送状态参数。

本发明提供了通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，能够通过电机以及传动装置驱动天线反射板旋转。

包括：设定所述电机的转动圈数n与所述水平方位角转轴的转动角度Ф之间的函数关系Ф＝f(n)；根据所述函数关系计算出与所述天线反射板当前调整角度相对应的所述电机的转动圈数和方向；所述控制装置根据所述转动圈数和方向控制所述电机转动。

根据本发明的一个实施例，进一步的，控制装置接收到校准指令，向所述电机发送启动信号，所述电机带动所述水平方位角转轴转动；当所述触碰块触发所述第一限位微动开关时，所述控制装置记录触发的位置信息，并将此位置设置为最小极限水平方位角；所述电机带动所述水平方位角转轴反转，当所述触碰块触发所述第二限位微动开关时，所述控制装置记录触发的位置信息，并将此位置设置为最大极限水平方位角。

可实现电动控制天线反射板的方位角，而无需人工手动调整，通过电机以及传动装置直接驱动天线反射板旋转，可精确的对天线反射板的水平方位角进行调整并具有自锁定功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的天线水平方位角的调整装置在天线中的安装示意图；

图2、3、4为根据本发明的天线水平方位角的调整装置的一个实施例的结构示意图；

图5为根据本发明的天线水平方位角的调整装置的控制方法一个实施例中的校准流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

如图1所示，天线包括天线外罩13、天线反射板14、水平方位角转轴15、法兰盘16、水平转动驱动装置17。天线通过连接杆12 固定在抱杆11上，天线外罩13和水平转动驱动装置17与连接杆 12相连。水平方位角转轴15、法兰盘16、水平转动驱动装置17构成了天线的水平方位角控制结构。

天线反射板14和法兰盘16固定在水平方位角转轴15上，水平转动驱动装置17与水平方位角转轴15连接并向其传动，在控制水平方位角时，水平转动驱动装置17带动水平方位角转轴15水平旋转，进而带动法兰盘16和反射板14水平同步旋转，由此实现电控调整天线的水平方位角。

如图2、3、4所示，本发明提供一种天线水平方位角的调整装置，包括：水平方位角转轴和水平转动驱动装置。水平转动驱动装置包括：电机21、传动装置、控制装置。水平方位角转轴与天线反射板的下端固定连接，可以采用螺纹连接、焊接、卡扣连接等方式。电机21的输出轴通过传动装置与水平方位角转轴连接，通过传动装置带动水平方位角转轴以及天线反射板转动。电机21与控制装置电连接，控制装置可以实现为单片机、单板机、集成电路等。电机21 可以为步进电机、伺服电机等等。

上述实施例中的天线水平方位角的调整装置，可实现电动控制天线的方位角，而无需人工手动调整，且控制精度和可靠性很高。

实施例2

法兰盘16的中轴27与水平方位角转轴固定连接，可以为螺纹连接、焊接、卡扣连接等方式，法兰盘16的中轴27和水平方位角转轴也可以为一体结构。法兰盘16的中轴27与电机21的输出轴通过传动装置连接，电机21通过传动装置带动法兰盘16以及水平方位角转轴转动，进而带动天线反射板转动。

传动装置可以为多种，例如可以为齿轮传动机构、链传动机构等。电机21通过齿轮传动机构23带动法兰盘16以及水平方位角转轴转动。传动装置可以单独使用齿轮传动机构23，也可以包括：蜗杆26、蜗轮25。蜗杆26的中心轴与电机21的输出轴固定连接。

蜗轮25设置在蜗杆26与齿轮传动机构24之间，并分别与蜗杆 26与齿轮传动机构23中的齿轮相啮合。齿轮传动机构23可以包括多级的传动齿轮，电机21中的马达为蜗杆26提供旋转动力，蜗杆 26通过与传动齿轮啮合带动水平方位角转轴转动，水平方位角转轴与天线反射板相连接，带动天线反射板同步旋转。

上述实施例提供的天线水平方位角的调整装置，通过电机装置直接驱动天线反射板旋转，可精确的对天线水平方位角进行调整，电机经过齿轮、蜗轮蜗杆减速传动，通过控制装置实现对天线水平方位的精确控制，并可以实现机构自锁定功能。与一般带电下倾电调天线一起组合可实现二维电调的功能，大大提高天线组建网络优化的灵活性。

集成有控制装置和限位微动开关等的印刷电路板31、电机21 和传动装置都设置在壳体24内。限位微动开关与主板集成一体化设计可以提高模块的可靠性，控制主板内置设计，可以提高模块的防护等级。

图5为根据本发明的天线水平方位角的调整装置的控制方法一个实施例中的校准流程示意图，如图5所示：

步骤501，控制装置接收到校准指令，向电机发送启动信号，电机带动水平方位角转轴转动。

步骤502，当触碰块触发第一限位微动开关时，控制装置记录触发的位置信息，并将此位置设置为最小极限水平方位角。

步骤502，电机带动水平方位角转轴反转，当触碰块触发第二限位微动开关时，控制装置记录触发的位置信息，并将此位置设置为最大极限水平方位角。

在进行角度调整时，设定电机的转动圈数n与水平方位角转轴的转动角度Ф之间的函数关系Ф＝f(n)。根据函数关系计算出与天线反射板当前调整角度相对应的电机的转动圈数和方向。控制装置根据转动圈数和方向控制电机转动。

在一个实施例中，水平转动驱动装置17通过控制线路与网管系统相连，由网管系统控制水平转动驱动装置17中的电机21的转动，借此控制天线的水平角，例如：

控制主板的控制装置接受到校准命令，驱动电机21转动，水平方位角转轴上的触碰块28同时转动至于第一限位微动开关29相碰，控制装置记录当前的位置信息，同时电机21反转，触碰块28转至于第二限位微动开关30相碰，控制装置记录当前的位置信息，完成一个角度范围的校准过程。

在方位角调整时，控制装置发出控制指令，电机21转动，转动的圈数是基于校准过程计算得出，根据不同的方位角度要求计算出不同的电机转动圈数，如需要转至+45°，主板控制电机转至一定的圈数停止。

可以预先确定电机21转动圈数n与转轴转动角度Ф的函数关系Ф＝f(n)，网管系统根据用户输入的所要调整的水平角的角度，可计算电机21转动的圈数，并控制电机21转动计算出的圈数，就可以将天线反射板的水平角调整到所需要的角度。

上述实施例提供的天线水平方位角的调整装置、方法及天线，可实现电动控制天线反射板的方位角，而无需人工手动调整，通过电机以及传动装置直接驱动天线反射板旋转，可精确的对天线反射板的水平方位角进行调整并具有自锁定功能，结构简单并提高了传动精度与可靠性，提高了天线组建网络优化的灵活性。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于，包括：水平方位角转轴和水平转动驱动装置；所述水平转动驱动装置包括：电机、传动装置、控制装置；所述传动装置包括：齿轮传动机构；所述水平方位角转轴与天线反射板的下端焊接连接；所述电机的输出轴通过所述传动装置与所述水平方位角转轴连接，通过所述传动装置带动所述水平方位角转轴以及所述天线反射板转动；所述电机与所述控制装置信号连接。

2.如权利要求1所述的通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于：还包括：法兰盘；所述法兰盘的中轴与所述水平方位角转轴固定连接，所述法兰盘的中轴与所述电机的输出轴通过所述传动装置连接，所述电机通过所述传动装置带动所述法兰盘以及所述水平方位角转轴转动。

3.如权利要求1所述的通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于：所述传动装置还包括：蜗杆、蜗轮；所述蜗杆的中心轴与所述电机的输出轴固定连接；所述蜗轮设置在所述蜗杆与所述齿轮传动机构之间，并分别与所述蜗杆与所述齿轮传动机构中的齿轮相啮合。

4.如权利要求1所述的通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于：所述水平转动驱动装置包括：触碰块和限位装置；所述触碰块安装在所述水平方位角转轴上；所述限位装置与所述控制装置电连接；其中，所述水平方位角转轴带动所述触碰块转动，在所述触碰块接触到所述限位装置的状态下，所述限位装置向所述控制装置发送位置信号。

5.如权利要求4所述的通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于：所述限位装置包括：第一限位微动开关和第二限位微动开关；所述触碰块由所述水平方位角转轴带动，在所述第一限位微动开关触碰和所述第二限位微动开关之间转动运行；

其中，所述第一限位微动开关与所述水平方位角转轴中心的连线、所述第二限位微动开关与所述水平方位角转轴中心的连线形成夹角，所述夹角为所述天线反射板的水平调节角度。

6.如权利要求5所述的通讯基站天线信号水平覆盖面调整用智能执行器，其特征在于：所述水平调节角度为90度；其中，设置所述第一限位微动开关在-45°位置，设置所述第二限位微动开关在+45°位置；所述控制装置与网管系统电连接，从所述网管系统接收控制指令并向所述网管系统发送状态参数。