CN109314308A - 用于控制远程电子下倾基站天线的多个移相器的致动器 - Google Patents

用于控制远程电子下倾基站天线的多个移相器的致动器 Download PDF

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CN109314308A CN201780036666.4A CN201780036666A CN109314308A CN 109314308 A CN109314308 A CN 109314308A CN 201780036666 A CN201780036666 A CN 201780036666A CN 109314308 A CN109314308 A CN 109314308A
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Abstract

多RET致动器包括多个轴，所述多个轴具有安装在其上的相应轴向可驱动构件。轴向可驱动构件中的每一个机械地连接到多个移相器中的相应一个。多RET致动器还包括具有驱动轴的马达以及被配置成选择性地将马达联接到相应的轴的齿轮系统。齿轮系统被配置成使得驱动轴在第一方向上的旋转在马达与轴1340/1342中的第一个之间产生机械连接，并且驱动轴在与第一方向相反的第二方向上的旋转使轴中的第一个旋转。

Description

用于控制远程电子下倾基站天线的多个移相器的致动器
相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119要求2016年6月15日提交的美国临时专利申请序列号62/350,252和2016年8月2日提交的美国临时专利申请序列号62/370,065和2016年11月11日提交的美国临时专利申请序列号62/420,773的优先权，所述临时专利申请中的每一个的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及通信系统和部件，并且具体涉及用于在基站天线中使用的机电移相器的致动器。
背景技术
用于无线通信系统的基站天线用来将射频(“RF”)信号传送到蜂窝并从蜂窝接收RF信号。基站天线是定向装置，其可以集中在某些方向上传送(或从那些方向接收)的RF能量。基站天线在给定方向上的“增益”是天线将RF能量集中在该特定方向上的能力的量度。基站天线的“辐射方向图”是跨所有不同方向的天线的增益的汇编。基站天线的辐射方向图通常被设计成服务于预定义覆盖区域，所述覆盖区域是指其中移动用户可以通过基站天线与蜂窝网络进行通信的地理区域。基站天线可以被设计成在该整个预定义覆盖区域内具有最小增益水平，并且通常期望基站天线在覆盖区域之外具有低得多的增益水平。早期基站天线通常具有固定的辐射方向图，这意味着一旦安装了基站天线，除非技术人员物理地重新配置天线，否则其辐射方向图不能改变。遗憾的是，在部署之后对基站天线的这种手动重新配置(这由于环境条件的改变或附加基站的安装而变得必要)通常是困难的、昂贵的且耗时的。
最近，已经部署了具有可以从远程位置重新配置的辐射方向图的基站天线。例如，已经开发了基站天线，对于其而言，通过将控制信号传送到天线，可以从远程位置重新配置诸如天线的下倾角、波束宽度和/或方位角的设置。可以从远程位置改变其向下倾斜或“仰角”角度的基站天线通常被称为远程电气倾斜(“RET”)天线，但是术语“RET天线”现在也常用来覆盖可以从远程位置调整其方位角和/或波束宽度的天线。RET天线允许无线网络运营商通过使用机电致动器远程调整天线的辐射方向图，所述机电致动器可以调节天线中的移相器或其他装置以影响天线的辐射方向图。通常，使用通过由天线接口标准组织(“AISG”)公布的控制信号规范控制的致动器来调整RET天线的辐射方向图。
基站天线通常包括诸如偶极子或交叉偶极子辐射元件的辐射元件的线性阵列或二维阵列。为了改变这些天线的下倾角，可以在辐射元件上施加相位锥度，如本领域的技术人员所熟知。这种相位锥度可以通过调整可调节移相器上的设置来应用，所述移相器沿着无线电设备与基站天线的各个辐射元件之间的RF传输路径定位。一种已知类型的移相器是机电“接帚”移相器，所述移相器包括主印刷电路板和可在主印刷电路板上方旋转的“接帚”印刷电路板。这种接帚移相器通常将在主印刷电路板处接收的输入RF信号分成多个子分量，并且随后将这些子分量中的至少一些电容性地耦合到接帚印刷电路板。RF信号的这些子分量可以沿着多个弧形迹线从接帚印刷电路板电容性地耦合回到主印刷电路板，其中每个弧具有不同的直径。每个弧形迹线的每个端部可以连接到辐射元件或辐射元件的子组。通过在主印刷电路板上方物理地旋转接帚印刷电路板，可以改变RF信号的子分量电容性地耦合回到主印刷电路板的位置，这因此改变从移相器到辐射元件的路径长度。路径长度的这种变化导致RF信号的子分量的相位的变化，并且由于弧具有不同的半径，所以沿每条路径经历的相位变化不同。通常，通过对RF信号的一些子分量施加各种幅度(例如，+1°、+2°和+3°)的正相移并且通过对RF信号的其他子分量施加相同幅度的负相移(例如，-1°、-2°和-3°)来应用相位锥度。因此，上述接帚移相器可以用来将相位锥度应用于施加到每个辐射元件(或辐射元件的子组)的RF信号的子分量。在Timofeev的美国专利号7,907,096中讨论了这种类型的示例性移相器，其全部公开内容以引用的方式并入本文中。接帚印刷电路板通常使用通过机械连杆连接到接帚印刷电路板的机电致动器(诸如DC马达)移动。这些执行器通常被称为RET致动器，因为它们用来应用远程电子下倾角。
发明内容
根据本发明的实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；具有主旋转构件的驱动构件；以及多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件安装在所述平行轴中的相应一个上。所述主旋转构件和所述辅助旋转构件中的至少一者可轴向移动，以使得每个辅助旋转构件可以处于所述辅助旋转构件接合所述驱动构件的接合位置和所述辅助旋转构件从所述驱动构件脱离的脱离位置。所述致动器还包括第一接合机构，其被配置成使所述辅助旋转构件中的一个或所述主旋转构件轴向移动，以使得所述辅助旋转构件中的至少一个处于所述接合位置；以及电马达，其被配置成驱动所述驱动构件。所述第一接合机构还包括电磁或压电接合机构。
在一些实施例中，所述第一接合机构是包括电磁铁的电磁接合机构。所述第一接合机构还可以包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁或铁磁结构。所述第一接合机构还可以包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧。
在一些实施例中，所述第一接合机构是多个接合机构中的一个，并且所述接合机构中的每一个被配置成选择性地移动所述辅助旋转构件中的相应一个。
在一些实施例中，所述第一接合机构被配置成移动所述主旋转构件，以选择性地使所述主旋转构件与所述辅助旋转构件中的一个接合。
在一些实施例中，所述平行轴包括蜗杆轴。
在一些实施例中，所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
在一些实施例中，所述轴向可驱动构件包括活塞。
在一些实施例中，所述弹簧将所述辅助旋转构件中的一个朝向所述脱离位置偏置。
在一些实施例中，所述致动器可以是基站天线的一部分，所述基站天线包括辐射元件的多个线性阵列，其中所述移相器中的每一个耦合在所述线性阵列中的相应一个的所述辐射元件与无线电设备的端口之间。
根据本发明的其他实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：马达，其被配置成使主旋转构件旋转；多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的轴上并且被配置成与所述移相器中的相应一个连接；多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及电磁铁，其被配置成响应于控制信号移动所述辅助旋转构件中的所选择的一个或所述主旋转构件，以使得所述主旋转构件接合所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个。
在一些实施例中，所述电磁铁被配置成将所述主旋转构件移动成与所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个接合。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括永磁铁或铁磁结构，其与所述电磁铁轴向对准，其中所述电磁铁响应于所述控制信号被吸引到所述永磁铁或铁磁结构。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧，所述弹簧将所述主旋转构件偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的任一个接合的脱离位置。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁，其中所述电磁铁响应于所述控制信号从所述永磁铁排斥。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括弹簧，所述弹簧将所述主旋转构件偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的任一个接合的脱离位置，其中所述主旋转构件位于所述弹簧与所述电磁铁之间。
在一些实施例中，所述弹簧可以是第一弹簧，并且所述致动器还可以包括第二弹簧，并且所述主旋转构件可以位于所述第一弹簧与所述第二弹簧之间。
在一些实施例中，所述主旋转构件安装在轴上，所述轴被配置成由所述马达转动，并且所述主旋转构件安装成用于沿着所述轴轴向运动并且响应于所述轴的旋转而旋转。
在一些实施例中，所述电磁铁被配置成将所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个移动成与所述主旋转构件接合。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括永磁铁或铁磁结构，其与所述电磁铁轴向对准，其中所述电磁铁响应于所述控制信号被吸引到所述永磁铁或铁磁结构。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧，所述弹簧将所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个接合的脱离位置。
在一些实施例中，所述致动器还可以包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁，其中所述电磁铁响应于所述控制信号从所述永磁铁排斥。
在一些实施例中，所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个包括具有内腔的后部，当所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个与所述主旋转构件接合时，所述内腔接收所述轴中的相应一个的端部。
在一些实施例中，所述电磁铁是多个电磁铁中的一个，并且所述控制信号是多个控制信号中的一个，并且每个电磁铁被配置成响应于所述控制信号中的相应一个将所述辅助旋转构件中的相应一个移动成与所述主旋转构件接合。
在一些实施例中，所述轴中的每一个包括蜗杆轴，所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：马达，其被配置成使主旋转构件旋转；多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的轴上并且每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及压电致动器，其被配置成响应于控制信号移动所述辅助旋转构件中的所选择的一个，以与所述主旋转构件可旋转地接合。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；中心驱动构件；多个旋转构件，每个旋转构件安装在所述平行轴中的相应一个上；接合机构，其被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的每一个，以将相应的旋转构件移动到所述接合位置；第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动构件；以及第二驱动单元，其被配置成驱动所述接合机构。所述旋转构件中的每一个可在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置，所述旋转构件与所述中心驱动构件接合，在所述脱离位置，每个旋转构件从所述中心驱动构件脱离。
在一些实施例中，所述轴向可驱动构件包括活塞。
在一些实施例中，所述平行轴包括蜗杆轴。
在一些实施例中，所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述旋转构件朝向所述脱离位置偏置。
在一些实施例中，所述接合机构包括凸轮，所述凸轮接合所述平行轴中的一个以将附接到所述轴的相应旋转构件移动到所述接合位置。
在一些实施例中，所述接合机构包括齿圈，并且其中所述齿圈接合所述第二驱动单元。
在一些实施例中，所述中心驱动构件是中心驱动齿轮。
在一些实施例中，所述旋转构件是齿轮。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；中心驱动齿轮；多个齿轮，每个齿轮安装在所述平行轴中的相应一个上；接合机构，其被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的每一个，以将相应的齿轮移动到所述接合位置；第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动齿轮；以及第二驱动单元，其被配置成驱动所述接合机构。
在一些实施例中，所述轴向可驱动构件包括活塞并且/或者所述平行轴包括蜗杆轴。
在一些实施例中，所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述齿轮朝向所述脱离位置偏置。
在一些实施例中，所述接合机构包括凸轮，所述凸轮接合所述平行轴中的一个以将附接到所述轴的相应齿轮移动到所述接合位置。
在一些实施例中，所述接合机构包括齿圈，并且其中所述齿圈接合所述第二驱动单元。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；中心驱动齿轮；多个齿轮，其安装在所述平行轴中的相应一个上并且每个齿轮可在接合位置与脱离位置之间轴向运动，在所述接合位置，所述齿轮接合所述中心驱动齿轮，在所述脱离位置，每个齿轮从所述中心驱动齿轮脱离；具有凸轮的凸轮板，所述凸轮板被配置成旋转，以使得所述凸轮选择性且专门性地接合所述轴中的每一个以将相应齿轮移动到所述接合位置；第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动齿轮；以及第二驱动单元，其被配置成驱动所述凸轮板。
在一些实施例中，所述轴向可驱动构件包括活塞并且/或者所述平行轴包括蜗杆轴。
在一些实施例中，所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述齿轮朝向所述脱离位置偏置。
在一些实施例中，所述凸轮板包括齿圈，并且所述齿圈接合所述第二驱动单元。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：多个轴，其具有安装在其上的相应的轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；马达，其具有驱动轴；以及齿轮系统，其被配置成选择性地将所述马达联接到相应轴。所述齿轮系统被配置成使得所述驱动轴在第一旋转方向上的旋转在所述马达与所述轴中的第一个之间产生机械连接，并且所述驱动轴在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转使所述轴中的所述第一个旋转。
在一些实施例中，所述齿轮系统包括连接到所述驱动轴的正向主驱动齿轮以及连接到所述驱动轴的反向主驱动齿轮。
在一些实施例中，所述正向主驱动齿轮和所述反向主驱动齿轮各自是棘轮齿轮，其响应于所述驱动轴在所述第二旋转方向上的旋转而旋转，并且不响应于所述驱动轴在所述第一旋转方向上的旋转而旋转。
在一些实施例中，所述致动器还包括换向齿轮，其被配置成接合所述反向主驱动齿轮并在与所述反向主驱动齿轮的旋转方向相反的方向上旋转。
在一些实施例中，所述齿轮系统还包括安装在所述轴中的相应轴上的多个辅助驱动构件，每个辅助驱动构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转。
在一些实施例中，所述齿轮系统包括接合机构，所述接合机构被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的一个或多个，以将所述辅助驱动构件中的所选择的一个移动成与所述正向主驱动齿轮或所述换向齿轮中的一个接合。
在一些实施例中，所述接合构件包括旋转凸轮板。
根据本发明的又一些实施例，提供一种调节移相器的方法，其中驱动轴在第一旋转方向上旋转以将多个齿轮中的第一个连接到驱动机构，并且随后所述驱动轴在第二旋转方向上旋转以使所述驱动机构旋转，其中所述驱动机构的旋转引起所述多个齿轮中的所述第一个的旋转，并且所述多个齿轮中的所述第一个的旋转机械地调节所述移相器的部件的物理位置。
在一些实施例中，所述多个齿轮包括被配置成使相应轴旋转的多个辅助驱动齿轮，并且所述驱动机构包括连接到所述驱动轴的正向主驱动齿轮和连接到所述驱动轴的反向主驱动齿轮。
在一些实施例中，所述正向主驱动齿轮是棘轮齿轮，其仅响应于所述驱动轴在第一旋转方向上的旋转而旋转。
在一些实施例中，所述反向主驱动齿轮是棘轮齿轮，其仅响应于所述驱动轴在所述第一旋转方向上的旋转而旋转。
在一些实施例中，使所述驱动轴在所述第一旋转方向上旋转以将所述多个齿轮中的所述第一个连接到所述驱动机构包括使用所述旋转驱动轴来使凸轮旋转以将所述多个齿轮中的所述第一个移动成与所述正向主驱动齿轮或所述反向主驱动齿轮中的一个操作地接合。
在一些实施例中，所述正向主驱动齿轮或所述反向主驱动齿轮中的至少一个被配置成通过中间换向齿轮接合所述多个齿轮中的所述第一个。
根据本发明的又一些实施例，提供一种用于多个移相器的致动器，其包括：马达，其被配置成使主旋转构件旋转；多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应轴上并且每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及多个微马达，每个微马达被配置成使所述轴中的相应一个旋转。
在一些实施例中，所述轴包括蜗杆轴。
在一些实施例中，所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
在一些实施例中，所述轴向可驱动构件包括活塞。
在一些实施例中，所述致动器还包括安装在所述相应轴上的多个弹簧，每个弹簧被配置成将所述辅助旋转构件中的相应一个朝向所述辅助旋转构件不与所述主驱动构件接合的脱离位置偏置。
附图说明
图1A是根据本发明的实施例的包括单马达多RET致动器的基站天线的透视图。
图1B是图1A的基站天线的端视图，其示出基站天线的输入/输出端口。
图1C是图1A的基站天线的示意性平面图，其示出基站天线的辐射元件的三个线性阵列。
图2是说明图1的基站天线的各种部件之间的连接的示意性框图。
图3是可以被包括在图1的基站天线中的一对机电移相器的前透视图。
图4A是根据本发明的实施例的单马达多RET致动器组件的透视图。
图4B是被包括在图4A的多RET致动器组件中的多RET致动器的前透视图，其中基板中的一个从其中移除。
图4C是图4B的多RET致动器的侧透视图。
图4D是被包括在图4A的组件中的多RET致动器的局部侧透视图，其中基板中的一个和马达被移除，其示出辅助驱动齿轮中的一个与致动器的主驱动齿轮接合。
图4E是图4B的多RET致动器的局部侧视图，其示出辅助驱动齿轮中的一个与致动器的主驱动齿轮接合。
图5A是根据本发明的其他实施例的单马达多RET致动器的示意性框图。
图5B和图5C是根据本发明的又一些实施例的单马达多RET致动器的示意性框图，其分别示出处于其脱离位置和接合位置中的辅助驱动齿轮。
图5D是根据本发明的附加实施例的单马达多RET致动器的示意性框图。
图5E是根据本发明的另外实施例的单马达多RET致动器的示意性框图。
图6是根据本发明的实施例的单马达多RET致动器的示意性框图，其中主驱动齿轮与辅助驱动齿轮相反地移动。
图7是根据本发明的其他实施例的单马达多RET致动器的示意性框图，所述致动器具有可以通过施加电磁力在两个不同方向上移动的主驱动齿轮。
图8是根据本发明的其他实施例的单马达多RET致动器的示意性框图，所述致动器使用压电致动器将选定的机械连杆连接到马达。
图9A是根据本发明的其他实施例的多RET致动器的侧视图。
图9B是图9A的多RET致动器的局部侧视图，其中辅助驱动齿轮中的一个与主驱动齿轮接合。
图9C是图9A的多RET致动器的局部侧视图。
图9D是图9A的多RET致动器的局部侧透视图，其中辅助驱动齿轮中的任一个都未与主驱动齿轮接合。
图9E是图9A的多RET致动器的局部侧透视图，其中辅助驱动齿轮中的一个与主驱动齿轮接合。
图10A是根据本发明的其他实施例的多RET致动器组件的透视图。
图10B是图10A的多RET致动器的透视图，其中外壳从其中移除。
图10C是被包括在图10A至图10B的多RET致动器组件中的致动器的透视图。
图10D是图10C的致动器的透视图，其中马达、凸轮板和一个基板被移除。
图10E是图10C的致动器的侧视图。
图10F是图10C的致动器的另一个透视图，其中马达、凸轮板和一个基板被移除。
图11A是示出根据本发明的又一些实施例的多RET致动器的操作的示意性前视图。
图11B是图11A的多RET致动器的一部分的示意性顶视图。
图11C是示出附接到图11A至图11B的致动器的驱动轴的齿轮的操作的概念图。
具体实施方式
现代基站天线通常包括交叉极化辐射元件的两个、三个或更多个线性阵列。因此，基站天线具有八个、十二个或甚至更多个可调节移相器以便将远程电子下倾角应用于线性阵列并不罕见。如此大量的移相器和相关联的RET致动器和机械连杆可以显著增加基站天线的大小、重量和成本。
常规上，已经为每个移相器(或者因为相同的相移通常应用于每个极化，所以如果双极化辐射元件用于线性阵列中，则是移相器对)提供单独的RET致动器。最近，已经提出这样的RET致动器，其可以用来移动多达十二个移相器上的接帚印刷电路板。例如，美国专利公开号2013/0307728(“'728公开”)公开一种RET致动器，其可以用来驱动六个不同的机械连杆，以便使用一个多RET致动器调节六个不同的移相器。
根据本发明的实施例，提供全自动多RET致动器。根据本发明的实施例的多RET致动器可以从远程位置进行控制，以独立地调节多个移相器中的一个或多个的设置。在一些实施例中，多RET致动器包括两个马达。在这些实施例中，第一马达可以操作以选择多个机械连杆中的待移动的一个，并且第二马达可以用来移动所选择的机械连杆。在其他实施例中，提供单马达多RET致动器。在这些单马达实施例中的一些中，可以提供棘轮齿轮系统，其允许马达既选择待移动的机械连杆，又移动所选择的机械连杆。在其他实施例中，单独的致动器系统(诸如，例如远程控制的电磁铁)可以用来选择待移动的机械连杆，并且单马达随后可以用来移动所选择的机械连杆。在其他实施例中，提供多RET致动器，其使用主驱动马达和多个微马达。
根据本发明的实施例的多RET致动器可以用来旋转安装在马达的驱动轴上的主驱动齿轮(或在一个实施例中为一对主驱动齿轮)。提供多个蜗杆轴，所述多个蜗杆轴中的每一个具有与其相关联的相应的辅助驱动齿轮。可以移动辅助驱动齿轮中的所选择的一个或多个以接合主驱动齿轮。每个辅助驱动齿轮可以连接到其相关联的蜗杆轴，以使得主驱动齿轮的旋转引起所选择的辅助驱动齿轮旋转，这进而将旋转运动传递给所选择的辅助驱动齿轮安装在其上的蜗杆轴。蜗杆轴的旋转引起安装在其上的活塞沿其蜗杆轴的纵向轴线移动。每个活塞可以经由机械连杆连接到可调节移相器上的接帚臂，以使得活塞的运动可以用来调节移相器的设置。
为了允许连接到每个相应机械连杆的可调节移相器被独立调节，根据本发明的实施例的多RET致动器可以选择哪个辅助驱动齿轮接触主驱动齿轮以使得主驱动齿轮的运动导致仅所选择的辅助驱动齿轮的对应旋转。在一些实施例中，电磁铁可以用来响应于来自远程位置的控制信号将所选择的辅助驱动齿轮移动成与主驱动齿轮接合。在其他实施例中，压电致动器可以用来将所选择的辅助驱动齿轮移动成与主驱动齿轮接合。在其他实施例中，可以提供其他机电机构，其将所选择的辅助驱动齿轮移动成与主驱动齿轮接合。在其他实施例中，微马达可以用来将所选择的辅助驱动齿轮移动成与主驱动齿轮接合。在其他实施例中，分度凸轮板可以用来将所选择的辅助驱动齿轮移动成与主驱动齿轮接合。此外，虽然下面讨论的实施例主要(但不是唯一地)讨论其中所选择的辅助驱动齿轮移动以接合主驱动齿轮的致动器，但是应理解，在其他实施例中，主驱动齿轮可以移动以接合一个或多个所选择的辅助驱动齿轮。
现在将参考附图更详细地讨论本发明的实施例。
图1A是RET基站天线100的透视图，所述基站天线可以包括根据本文所公开的本发明的实施例的任何RET致动器。图1B是基站天线100的端视图，其示出基站天线的输入/输出端口。图1C是基站天线100的示意性平面图，其示出基站天线的辐射元件的三个线性阵列。
图2是示出RET天线100的各种内部组件及其之间的连接的示意性框图。应注意，图2未示出天线上的各种元件的实际位置，而是绘制成在最小数量的交叉连接线的情况下示出各种元件之间的连接。还应理解，图2中的连接线表示用于电信号的路径(例如，RF传输线)。
参见图1A至图1C和图2，RET天线100除了其他方面以外还包括输入/输出端口110、辐射元件130的多个线性阵列120、双工器140、移相器150以及控制端口170。如图1C和图2所示，天线100包括总共三个线性阵列120(标记为120-1至120-3)，每个线性阵列包括五个辐射元件130。然而，应理解，可以改变线性阵列120的数量和被包括在每个线性阵列120中的辐射元件130的数量。还应理解，不同的线性阵列120可以具有不同数量的辐射元件130。
参考图2，示意性地示出输入/输出端口110、辐射元件130、双工器140和移相器150之间的连接。每组输入端口110和对应的输出端口110及它们相关联的移相器150和双工器140可以包括共同馈电网络160。虚线框用来说明图2中的一个这种共同馈电网络160。每个共同馈电网络160将线性阵列120中的一个的辐射元件130连接到相应的一对输入/输出端口110。
如图2中示意性所示，通过被包括在每个框中的“X”，辐射元件130可以是交叉极化辐射元件130，诸如+45°/-45°倾斜偶极子，其可以以两个正交极化传送和接收RF信号。可以使用任何其他合适的辐射元件130，包括例如单偶极子辐射元件或贴片辐射元件(包括交叉极化贴片辐射元件)。当使用交叉极化辐射元件130时，可以为每个线性阵列120提供两个共同馈电网络160，所述共同馈电网络中的第一个在辐射元件130与第一对输入/输出端口110之间承载具有第一极化(例如，+45°)的RF信号，并且所述共同馈电网络中的第二个在辐射元件130与第二对输入/输出端口110之间承载具有第二极化(例如，-45°)的RF信号。
如图2所示，每个传送(“TX”)移相器150的输入端口可以连接到输入端口110中的相应一个。每个输入端口110可以连接到诸如远程无线电头的无线电设备(未示出)的传送输出端口。每个传送移相器150具有五个输出端口，所述五个输出端口通过相应的双工器140连接到相应的辐射元件130。传送移相器150可以将输入到输入端口110的RF信号分成多个子分量，并且可以对提供给辐射元件130的RF信号的子分量实现相位锥度。在典型的实施方式中，线性相位锥度可以应用于辐射元件130。作为示例，线性阵列120中的第一辐射元件130可以具有Y°+2X°的相位，线性阵列120中的第二辐射元件130可以具有Y°+X°的相位，线性阵列120中的第三辐射元件130可以具有Y°的相位，线性阵列120中的第四辐射元件130可以具有Y°-X°的相位，并且线性阵列120中的第五辐射元件130可以具有Y°-2X°的相位，其中辐射元件130以数字顺序布置。
类似地，每个接收(“RX”)移相器150可以具有通过相应的双工器140连接到相应的辐射元件130的五个输入端口以及连接到输出端口110中的一个的输出端口。输出端口110可以连接到无线电设备(未示出)的接收端口。接收移相器150可以对在线性阵列120的五个辐射元件130处接收的RF信号实现相位锥度，并且随后可以将这些RF信号组合成复合的接收的RF信号。通常，线性相位锥度可以应用于辐射元件，如上面关于传送移相器150所讨论。
双工器140可以用来将每个辐射元件130耦合到传送移相器150和接收移相器150两者。如本领域的技术人员所熟知，双工器是三端口装置，其(1)通过第一端口传递第一频带(例如，传送频带)中的信号，而不传递第二频带(例如，接收频带)中的信号，(2)通过其第二端口传递第二频带中的信号，而不传递第一频带中的信号，并且(3)通过其第三端口(通常被称为“共同”端口)传递第一频带和第二频带两者中的信号。
从图2中可以看出，包括辐射元件130的三个线性阵列120的基站天线100可以包括总共十二个移相器150。虽然可以不需要独立地控制用于每个线性阵列120的两个传送移相器150(即，用于每个极化的一个传送移相器150)(并且对于每个线性阵列120，对于两个接收移相器150也是如此)，但是仍然存在应该可独立控制的六组两个移相器150。因此，通常在具有基站天线100的线性阵列布置的基站天线中使用六个RET致动器。
基站天线100可以包括未在图1A至图1C和图2中示出的各种其他部件，诸如低噪声放大器、一个或多个处理器等。
图2所示的每个移相器150可以实现为旋转接帚移相器。由移相器150施加到RF信号的每个子分量的相移可以由机械定位系统控制，所述机械定位系统物理地改变每个移相器150的旋转接帚的位置，如将参考图3解释。
参见图3，示出双旋转接帚移相器组件200，其可以用来实现例如图2的传送移相器150中的两个(与相同的线性阵列120相关联)或图2的接收移相器150中的两个(同样，与相同的线性阵列120相关联)。双旋转接帚移相器组件200包括第一移相器202和第二移相器202a。在图3的以下描述中，假设两个移相器202、202a各自是具有一个输入端和五个输出端的传送移相器。应理解，如果移相器202、202a替代地用作接收移相器，则术语改变，因为当用作接收移相器时，将存在五个输入端和单个输出端。
如图3所示，双移相器200包括背对背布置的第一主(静止)印刷电路板210和第二主(静止)印刷电路板210a以及可旋转地安装在相应的主印刷电路板210、210a上的第一可旋转接帚印刷电路板220和第二可旋转接帚印刷电路板220a(接帚印刷电路板220a在图3的视图中几乎不可见)。接帚印刷电路板220、220a可以通过枢轴销222可枢转地安装在相应的主印刷电路板210、210a上。两个可旋转接帚印刷电路板220、220a可以在其远端处通过支架224连接在一起。
每个可旋转接帚印刷电路板220、220a在其相应的主印刷电路板210、210a上方的位置由连杆轴228的位置控制，所述连杆轴的端部可以构成机械连杆226的一端。机械连杆226的另一端(未示出)可以联接到根据本发明的实施例的多RET致动器，如下面将进一步详细讨论。位置传感器250可以设置在可旋转接帚印刷电路板220、220a中的一个上，以检测可旋转接帚印刷电路板220、220a的位置。
每个主印刷电路板210、210a包括多个传输线迹线212、214。传输线迹线212、214通常是弧形的。在一些情况下，弧形传输线迹线212、214可以以蛇形图案设置以实现更长的有效长度。在图3所示的示例中，每个主印刷电路板210、210a存在两个弧形传输线迹线212、214(印刷电路板210a上的迹线在图3中不可见)，其中第一弧形传输线迹线212沿每个印刷电路板210、210a的外圆周设置，并且第二弧形传输线迹线214在外部传输线迹线212内同心地设置在较短半径上。每个主印刷电路板210、210a上的第三传输线迹线216将每个主印刷电路板210、210a上的输入焊盘230连接到未经受可调节相移的输出焊盘240。
主印刷电路板210包括从主印刷电路板210的边缘附近的输入焊盘230通向枢轴销222所在位置的一个或多个输入迹线232。输入迹线232上的RF信号耦合到接帚印刷电路板220上的传输线迹线(图3中不可见)。RF信号从接帚印刷电路板220上的传输线迹线耦合到主印刷电路板上的传输线迹线212、214。每个传输线迹线212、214的每一端可以耦合到相应的输出焊盘240。同轴电缆260或其他RF传输线部件可以连接到输入焊盘230(同轴电缆260a还耦合到移相器202a的主印刷电路板210a上的对应输入焊盘)。相应的同轴电缆270或其他RF传输线部件可以连接到每个相应的输入焊盘240(同轴电缆270a同样可以耦合到移相器202a的主印刷电路板210a上的对应输入焊盘)。除同轴电缆260、270之外的连接可以用在其他实施例中。例如，在其他实施例中，主印刷电路板210可以耦合到面板上的带状线传输线，而无需附加的同轴电缆。当接帚印刷电路板220移动时，从移相器202的输入焊盘230到由传输线212、214服务的每个辐射元件130的电气路径长度改变。例如，当接帚印刷电路板220向左移动时，它缩短了从输入焊盘230到连接到传输线迹线212的左侧的输出焊盘240(连接到第一辐射元件130)的路径的电气长度，同时从输入焊盘230到连接到传输线迹线212的右侧的输出焊盘240(连接到第二辐射元件)的电气长度增加对应的量。路径长度的这些变化导致相对于例如连接到传输线迹线216的输出焊盘240在连接到传输线迹线212的输出焊盘240处接收的信号的相移。
第二移相器202a可以与第一移相器202相同。如图3所示，移相器202a的旋转接帚印刷电路板220a可以由与移相器202的旋转接帚印刷电路板220相同的连杆轴228控制。例如，如果线性阵列120包括双极化辐射元件130，则通常将相同的相移应用于以两个正交极化中的每一个传送的RF信号。在这种情况下，单个机械连杆226可以用来控制接帚印刷电路板220、220a在两个移相器202、202a上的位置。在其他情况下，两个移相器202、202a的接帚印刷电路板220、220a可以连接到单独的连杆轴228。
如上所述，通过将控制信号传送到天线100，可以从远程位置控制诸如天线100的RET天线的各种物理和/或电气设置(包括仰角)，所述控制信号引起机电致动器调节机电移相器150的设置。常规上，为每个移相器150(或者为与交叉极化辐射元件130相关联的一对移相器150)提供单独的致动器。如上所讨论，最近已经提出了多RET致动器，其可以用来控制多个不同移相器。这些多RET致动器使用第一“驱动”马达来驱动机械连杆，并且使用第二“分度”马达来选择性地将机械连杆中的一个连接到第一驱动马达。
根据本发明的实施例，提供多RET致动器组件，其包括致动多个机械连杆的单个马达。通过从上述多RET致动器中消除两个马达中的一个，可以显著减小多RET致动器组件的大小、成本和重量。图4A至图4E示出根据本发明的实施例的单马达多RET致动器组件300。具体地，图4A是单马达多RET致动器300的透视图，图4B和图4C分别是单马达多RET致动器300的前透视图和侧视图，其中外壳从其移除，并且图4D和图4E是单马达多RET致动器300的局部透视图和侧视图，其中外壳被移除，其示出多个辅助驱动齿轮中的一个如何可以选择性地连接到主驱动齿轮。
如图4A所示，多RET致动器组件300包括外壳310，所述外壳具有安装在外壳310的一个端壁312上的一对连接器320。外壳310可以由任何适当的材料(诸如金属或聚合材料)形成。在一些实施例中，可以省略外壳310。在一些实施例中，连接器320可以安装在印刷电路板(未示出)上。每个连接器320可以延伸穿过端壁312中的相应孔314。连接器320可以连接到通信电缆，所述通信电缆可以用来将控制信号从基站控制系统传递到多RET致动器组件300。
现在参考图4B至图4E，致动器330在端壁312后面安装在外壳内。致动器330包括安装在外壳310内的一对圆形基板332、334。第三基板336可以设置在致动器330的远端处。提供六个大致平行的蜗杆轴340，其沿基板334和336之间的相应轴线R1至R6延伸(参见图4D)。每个蜗杆轴340包括蜗杆延伸部342，所述蜗杆延伸部延伸穿过基板334，以使得每个蜗杆轴340可旋转地安装在基板334中。蜗杆轴340大致沿周向彼此等距分布。蜗杆延伸部342可以与其对应的蜗杆轴340一体地形成。相应的辅助驱动齿轮344与蜗杆延伸部342轴向对准。每个蜗杆延伸部342可以部分地延伸到其相应的辅助驱动齿轮344的内腔347中。在一些实施例中，当辅助驱动齿轮344处于其休止(脱离)位置时，每个蜗杆延伸部342可以延伸到其相应的辅助驱动齿轮344的内腔347中。在其他实施例中，当辅助驱动齿轮344处于其接合位置时，蜗杆延伸部342可以仅延伸到其相应的辅助驱动齿轮344的内腔347中。每个内腔347比接收其配合的蜗杆轴340的蜗杆延伸部342所需的更深地延伸到辅助驱动齿轮344中，这允许每个辅助驱动齿轮344以下面讨论的方式朝向其相应的蜗杆轴340轴向移动。每个辅助驱动齿轮344的后部345安装在基板332中的相应开口中，以使得每个辅助驱动齿轮344在其相应的蜗杆轴340的蜗杆延伸部342上保持在适当位置。
弹簧346安装在每个蜗杆轴340的蜗杆延伸部342上、在基板334与相应的辅助驱动齿轮344之间。每个辅助驱动齿轮344可以沿着其相应的蜗杆延伸部342在基板332、334之间相对于其相关联的蜗杆轴340轴向移动，并且还可以与其相关联的蜗杆轴340一致地旋转，至少在辅助驱动齿轮344处于其接合位置时。弹簧346使辅助驱动齿轮344偏置成朝向基板332并远离基板334，以使得在每个辅助驱动齿轮344与基板334之间存在间隙。弹簧346对辅助驱动齿轮344的弹簧载荷可以有助于在辅助驱动齿轮344以下面讨论的方式移动到其接合位置之后使辅助驱动齿轮344返回到其休止(脱离)位置。
活塞350安装在每个蜗杆轴340上。每个活塞350可以连接到相应机械连杆(未示出)的一端。机械连杆可以防止每个活塞350响应于其相应蜗杆轴340的旋转而旋转。每个活塞350可以具有内螺纹，以与其对应蜗杆轴340上的外螺纹配合。因此，每个活塞350可以被配置成在蜗杆轴340旋转时，相对于其相关联的蜗杆轴340沿着其相应的轴线R1至R6轴向移动。每个机械连杆的远端可以连接到移相器或一对移相器的接帚臂，如上面参考图3所讨论。因此，蜗杆轴340的旋转可以导致安装在其上的活塞350的轴向运动，并且该轴向运动经由机械连杆226传递到移相器，以便旋转移相器的接帚臂。
马达360安装在基板332的前方。驱动轴362从马达360延伸。马达360可以用来使驱动轴362绕偏心轴线R7旋转。在一些实施例中，主驱动齿轮364安装在驱动轴362上，并且可与驱动轴362一体地形成。主驱动齿轮364定位在由蜗杆轴340限定的圆的中心，并且沿着轴线R7从安装在相应蜗杆延伸部342上的辅助驱动齿轮344轴向偏移。如下面将详细讨论，辅助驱动齿轮344中的一个或多个可以轴向移动以接合主驱动齿轮364，以使得主驱动齿轮364的旋转引起每个这种接合的辅助驱动齿轮344旋转，这进而使相关联的蜗杆轴340旋转，从而导致活塞350的轴向运动。在本文中，当特定的辅助驱动齿轮344与主驱动齿轮364接合时，辅助驱动齿轮344与其相关联的蜗杆轴340被称为“所选择的”。主驱动齿轮364可以在第一方向(例如，顺时针方向)上旋转以使任何所选择的蜗杆轴340上的活塞350远离马达360移动，并且可以在第二方向(例如，逆时针方向)上旋转以使任何所选择的蜗杆轴340上的活塞350朝向马达360移动。以这种方式，驱动轴362的旋转运动可以通过活塞350中的一个或多个转换成轴向运动。
如图4B至图4E中进一步所示，磁铁370和电磁铁372可以安装在每个蜗杆延伸部342上(或与其相邻)、在弹簧346的相对侧上。电磁铁是指可以通过施加电控制信号来调节其强度的磁铁。通过反转控制信号的极性可以反转电磁铁的极性。在示例性实施例中，电磁铁372可以连接到辅助驱动齿轮344，并且磁铁370可以连接到基板334。电控制信号可以响应于控制信号施加到电磁铁372中的所选择的一个，以便增加“所选择的”电磁铁372的强度。随着磁场强度增加，电磁铁372可以强烈地吸引到其相关联的磁铁370，从而将“所选择的”辅助驱动齿轮344拉向基板334(并压缩弹簧346)，以使得辅助驱动齿轮344接合主驱动齿轮364。其余的辅助驱动齿轮344可以保持在其“休止”(脱离)位置，并且因此与主驱动齿轮364间隔开，并且因此没有处于驱动蜗杆轴340中的任一个的适当位置。
如上所述，内腔347设置在每个辅助驱动齿轮344的后部345中。当辅助驱动齿轮344响应于电磁力朝向基板334轴向移动时，蜗杆延伸部342接收在该内腔347内。内腔347的横截面形状可以与接收在其中的蜗杆延伸部342的部分的横截面形状相同(其中蜗杆延伸部342的横截面积略小，以使得蜗杆延伸部342可以接收在内腔347内)。因此，辅助驱动齿轮344的旋转将导致蜗杆延伸部342的旋转，这进而引起蜗杆轴340的旋转。
图4B和图4C示出致动器330的默认位置，其中辅助驱动齿轮344中的任一个都未与主驱动齿轮364接合。图4D和图4E示出当六个辅助驱动齿轮344中的一个与主驱动齿轮364接合时齿轮的位置。值得注意的是，由于可以独立控制电磁铁372，所以任何数量的辅助驱动齿轮344可以同时与主驱动齿轮364接合。这可以允许更快地实现相移。
在从控制器接收期望天线中的相移的信号时，马达360可以激活以使主驱动齿轮364绕轴线R7旋转。主驱动齿轮364的旋转使接合的辅助驱动齿轮344绕其相应轴线(在图4D至图4E的示例中为轴线R6)旋转，这进而使与辅助驱动齿轮344相关联的蜗杆轴340绕轴线R6旋转。蜗杆轴340的旋转使活塞350沿着其相关联的蜗杆轴340轴向驱动，直到活塞350到达期望位置，此时马达360停用。
值得注意的是，致动器组件300能够调节多达六个移相器150，这是针对基站天线的典型数量，所述基站天线通常包括两个高频带阵列和一个低频带阵列，其中每个阵列具有传送移相器和接收移相器用于两个极化中的每一个，每个线性阵列总共四个移相器，或总共十二个移相器。由于单个RET致动器可以控制两个极化，所以这种天线需要总共六个RET致动器。
应理解，可以对致动器组件300进行多种修改。例如，活塞350中的一个或多个可以用另一个轴向可驱动构件代替。主驱动齿轮364可以是任何类型的中心驱动齿轮，或者甚至是另一种中心驱动构件，诸如与辅助驱动齿轮344摩擦接合的轮或盘。类似地，辅助驱动齿轮344可以用另一个旋转构件代替，诸如与主驱动构件364接合的轮或盘。蜗杆轴340(和相关联结构)的数量可以根据需要控制的移相器的数量适当地从六个增加或减少。许多其他修改是可能的。
图5A至图5E、图6和图7示出根据本发明的其他实施例的单马达多RET致动器。
图5A是单马达多RET致动器400的一部分的示意性框图，所述单马达多RET致动器类似于上面参考图4A至图4E讨论的单马达多RET致动器330。然而，在多RET致动器400中，电磁铁372和永磁铁370中的一个或多个的位置是相反的。这在图5A中示意性地示出，图5A使用方框图格式来示出基板332、334、主驱动齿轮364安装在其上的驱动轴362、辅助驱动齿轮344安装在其延伸部342上的蜗杆轴340中的一个。多RET实施器400的各种其他元件未在图5A中示出，诸如其他蜗杆340及其相关联的辅助驱动齿轮344和弹簧346、马达360、活塞350等，以便简化附图。多RET致动器400可以通过向电磁铁372施加控制信号而将辅助驱动齿轮344中的所选择的一个移动成与主驱动齿轮364接合，这增加电磁铁372的磁性以便朝向电磁铁372吸引永磁铁370，从而将辅助驱动齿轮344中的所选择的一个移动成与主驱动齿轮364接合。
还应理解，电磁铁372可以被配置成通过切换供应给电磁铁的控制信号的极性来排斥永磁铁370。当使用排斥力而不是吸引力时，可以改变电磁铁372、永磁铁370和每个辅助驱动齿轮344的构型。图5B和图5C是根据本发明的又一些实施例的单马达多RET致动器500的一部分的示意性框图，其示出在本发明的其他实施例中可以如何使用排斥力。
如图5B所示，除了电磁铁372和永磁铁370移动到辅助驱动齿轮344的另一侧之外，多RET致动器500可以类似于多RET致动器400。永磁铁370可以安装在辅助驱动齿轮344上或以其他方式连接到辅助驱动齿轮，以使得永磁铁370的轴向运动导致辅助驱动齿轮344的轴向运动。弹簧346可以将永磁铁370(以及因此辅助驱动齿轮344)朝向电磁铁372偏置。如图5B所示，在该位置，辅助驱动齿轮344从主驱动齿轮364脱离。当控制信号施加到电磁铁372时，电磁铁372的磁力可以极大增加。电磁铁372被取向成使得磁力排斥永磁铁370。该排斥磁力可以超过由弹簧346施加的反作用偏置力，并且因此，如图5C所示，当电磁铁372通过控制信号激活时，辅助驱动齿轮344移动成与主驱动齿轮364接合，以使得主驱动齿轮364的旋转运动导致辅助驱动齿轮344的旋转运动(并且因此，蜗杆轴340的旋转)。
图5D是单马达多RET致动器600的示意性框图，所述单马达多RET致动器与多RET致动器500非常相似，其中唯一的区别在于永磁铁370已经移动到辅助驱动齿轮344的另一侧。多RET致动器600可以与多RET致动器500相同地操作，但是该修改的实施例被描绘为清楚地表明电磁铁372和/或永磁铁370的位置可以改变而不会实质上影响装置的操作。还应理解，如果辅助驱动齿轮344(或附接到其上的某些部件)由铁磁材料形成，则在本文所公开的实施例中的任一个中可以省略永磁铁370。可替代地，本文所公开的实施例中的任一个中的永磁铁370可以用在电磁铁被激活时由从电磁铁372吸引(或排斥，取决于取向)的铁磁材料形成或包括铁磁材料的结构代替。铁磁结构可以具有与永磁铁370相同的形状，或者可以具有不同的形状。使用此类铁磁材料在一些实施例中可能是有利的，因为其可以减少或消除彼此非常接近的磁铁之间的任何串扰，并且还将降低致动器中的其他结构(诸如导螺杆)被无意地磁化的可能性。
图5E是单马达多RET致动器700的示意性框图，所述单马达多RET致动器与图5D的多RET致动器600非常相似，其中唯一的区别在于附加的电磁铁372邻近基板334设置。为了便于描述该实施例，两个电磁铁372标记为372-1和372-2。电磁铁372-1可以响应于控制信号在永磁铁370上施加排斥力，同时电磁铁372-2可以在永磁铁370上施加吸引力，以使得两个电磁铁372-1、372-2一起工作以克服安装在蜗杆延伸部342上的弹簧346的偏置力，以便使辅助齿轮344移动成与主驱动齿轮364接合。
在上述实施例中，提供电磁铁，其用来选择性地将辅助驱动齿轮344中的一个或多个移动成与主驱动齿轮364接合。根据本发明的其他实施例，主驱动齿轮364可以替代地移动成与辅助驱动齿轮344中的所选择的一个接合。图6是根据本发明的实施例的单马达多RET致动器800的示意性框图，其中主驱动齿轮364移动而非辅助驱动齿轮344移动。为了简化附图，在图6中仅示出蜗杆轴340中的两个及其相关联的延伸部342和辅助驱动齿轮344。应理解，可以提供两个以上的蜗杆轴340及其相关联元件。如图6所示，两个辅助驱动齿轮344彼此轴向偏移，以使得当主驱动齿轮364与辅助驱动齿轮344中的一个接合时，其不与辅助驱动齿轮344中的另一个接合。如果设置两个以上的辅助驱动齿轮344，则附加的辅助驱动齿轮344同样可以与其他辅助驱动齿轮344中的每一个轴向偏移。
如图6所示，电磁铁372安装在主驱动齿轮364上，同时永磁铁370安装在基板334上或附近。控制信号可以施加到电磁铁372以增加其磁性，以使得电磁铁372被吸引到永磁铁370，从而沿着驱动轴362轴向拉动电磁铁372(和主驱动齿轮364)。驱动轴362可以例如具有非圆形的横截面，诸如，例如方形横截面。这可以允许主驱动齿轮364沿着驱动轴362轴向移动，同时还确保驱动轴362的旋转将导致主驱动齿轮364的旋转。可以根据要选择哪个辅助驱动齿轮344来使用不同的控制信号。例如，如果主驱动齿轮364要接合辅助驱动齿轮344-1，则可以使电磁铁372表现出足以移动主驱动齿轮364以便以第一量压缩弹簧366的第一水平的电磁力，以使得主驱动齿轮364接合辅助驱动齿轮344-1。如果主驱动齿轮364要接合辅助驱动齿轮344-2，则可以使电磁铁372表现出足以移动主驱动齿轮364以便以第二量压缩弹簧366的第二较大水平的电磁力，以使得主驱动齿轮364接合辅助驱动齿轮344-2。辅助驱动齿轮344可以偏移这样的轴向量，所述轴向量足以使得可能由于部件的老化或由于其他磁力、摩擦力或其他力而随时间发生的电磁铁372与永磁铁370之间的吸引力的变化和/或弹簧366的偏置力的变化足以使得主驱动齿轮364将始终接合辅助驱动齿轮344中的所选择的一个。
在图6的实施例中，主驱动齿轮364可能需要移动更大的距离，特别是如果多RET致动器800包括相对大量的辅助驱动齿轮344(例如，6个)。这可能需要使用更强大的电磁铁372和/或更强大的永磁铁370。另外，也可以使用上述技术，其中可以使用两个电磁铁372。还应理解，在图6的实施例中，电磁铁372和永磁铁370的位置可以以上面参考图5A至图5E所讨论的方式变化。
图7是根据本发明的其他实施例的单马达多RET致动器900的示意性框图，所述单马达多RET致动器具有主驱动齿轮364，所述主驱动齿轮可以沿着驱动轴362在两个不同方向上移动，以便减少在操作中可能需要的电磁力的量。
如图7所示，单马达多RET致动器900类似于图6的单马达多RET致动器800，除了多RET致动器900包括附加弹簧366(两个弹簧在图7中标记为366-1和366-2)、附加电磁铁372(两个电磁铁在图7中标记为372-1和372-2)以及附加永磁铁370(两个永磁铁在图7中标记为370-1和370-2)之外。在图7中，多RET致动器被示出为包括总共六个蜗杆轴340和相关联的元件(例如，辅助驱动齿轮344)以更好地示出其操作。注意，由于侧视图所以在图7中仅可看到蜗杆轴340和蜗杆延伸部342中的四个，但是可以看到与隐藏的蜗杆轴340相关联的辅助驱动齿轮344。应理解，多RET致动器900可以包括不同数量的蜗杆轴340。
在其休止位置中，主驱动齿轮364可以轴向地定位在基板332、334之间的大约中点处。如图7所示，辅助驱动齿轮344中的三个轴向定位到中点的左侧，同时其他辅助驱动齿轮344轴向定位到中点的右侧。弹簧366-1安装在驱动轴362上、位于中点的右侧，并且弹簧366-2位于驱动轴362上、位于中点的左侧。电磁铁372-1、372-2安装在主驱动齿轮364上，同时永磁铁370-1、370-2安装在相应弹簧366-1、366-2距主驱动齿轮364的远端处。
例如，如果通过机械连杆附接到与位于中点的左侧的辅助驱动齿轮344中的一个相关联的蜗杆轴340的移相器需要调节，则控制器(未示出)可以将控制信号发送到电磁铁372-2，以增加电磁铁372-2与永磁铁370-2之间的吸引力。因此，主驱动齿轮364可以向左移动，从而将弹簧366-2压缩到一定程度，以使得主驱动齿轮364接合所期望的辅助驱动齿轮344。相反，如果通过机械连杆附接到与位于中点的右侧的辅助驱动齿轮344中的一个相关联的蜗杆轴340的移相器需要调节，则可以向电磁铁372-1供应控制信号，以使得产生磁力，所述磁力使主驱动齿轮364向右移动以接合所期望的辅助驱动齿轮344，这是图7所示的情况。在上述每种情况下，电磁铁372-1和372-2两者可以用来通过以类似于以上图5E的实施例的讨论的方式控制电磁铁372中的一个来产生吸引磁力并控制另一个来产生排斥磁力来使主驱动齿轮364移动。
虽然电磁力提供一种机制来用于使主驱动齿轮364移动成与辅助驱动齿轮344中的所选择的一个接合，或反之亦然，但是应理解，本发明的实施例不限于使用这种电磁力。相反，本发明的实施例扩展到可以响应于控制信号而施加的任何机械力。图8是根据本发明的又一些实施例的单马达多RET致动器1000的示意性框图，所述致动器使用压电致动器将所选择的机械连杆连接到马达。
如图8所示，多RET致动器1000可以类似于图5A的多RET致动器400，除了电磁铁372和永磁铁370用压电致动器380代替之外。压电致动器在本领域中是已知的，并且使用压电效应来实现物理运动。压电效应是指响应于施加的机械应力可以在诸如晶体的某些固体材料中累积的电荷。因此，压电效应是结晶材料中机械状态与电气状态之间的线性机电相互作用。压电效应是可逆过程，因为表现出直接压电效应(由施加的机械力引起的电荷的内部产生)的材料也表现出反向压电效应(由施加的电场引起的机械应变的内部产生)。压电致动器施加电场以产生机械应变。
可以为辅助驱动齿轮344中的每一个提供单独的压电致动器380，并且其可以被配置成响应于相应的控制信号将相应的辅助驱动齿轮344移动成与主驱动齿轮364接合。虽然在附图中仅示出本发明的一个实施例(其包括压电致动器380)，但是应理解，本文所公开的其他实施例中的每一个的电磁铁/永磁铁372/370可以用压电致动器代替，以提供多个附加实施例。
压电致动器倾向于仅提供少量的物理、机械运动(通常称为“行程”)，这在一些应用中可能是限制。例如，典型的压电材料可能仅提供0.1％的应变，这意味着可能需要1米的压电材料件来获得1mm的行程。在一些实施例中，放大的压电致动器可以用来减轻该限制。
应理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对上述示例性实施例进行多种修改。作为一个示例，上述实施例将主驱动齿轮实现为中心齿轮，并且将辅助驱动齿轮实现为周向环绕中心主驱动齿轮的齿轮。应理解，在其他实施例中，辅助驱动齿轮可以仅部分地周向环绕中心主驱动齿轮，或者驱动齿轮可以具有不同的布置，诸如辅助驱动齿轮线性地布置。在这种实施例中，中心驱动齿轮可以移动以接合辅助驱动齿轮中的相应一个，或者与主驱动齿轮接合的中间齿轮可以移动以接合辅助驱动齿轮中的所选择的一个。许多其他布置是可能的。在每种情况下，电磁接合机构和/或压电接合机构可以用来移动齿轮中的一个或多个，以使得主驱动齿轮可以旋转辅助驱动齿轮中的所选择的一个(或多个)。
根据本发明的其他实施例，提供多RET致动器组件，其包括一起用来例如串行地致动多个机械连杆的主马达和多个小“微马达”。虽然这些多RET组件增加所使用马达的总数，但是与其他一些选择相比，六个微马达可能比单个常规马达便宜，并且微马达可能高度可靠，并且因此可能涉及较低的现场故障风险。图9A至图9E示出多RET致动器1130，其可以用作这种多RET致动器组件的一部分。虽然图9A至图9E仅描绘多RET致动器1130，但是应理解，多RET致动器可以结合到例如图4A的多RET致动器组件300中，代替多RET致动器330。
现在参考附图，图9A是多RET致动器1130的侧视图，图9B是多RET致动器1130的放大的、局部侧视图，其中辅助驱动齿轮中的一个与主驱动齿轮接合，图9C是多RET致动器1130的局部侧剖视图，图9D是多RET致动器1130的局部侧透视图，其中辅助驱动齿轮中的任一个都未与主驱动齿轮接合，并且图9E是多RET致动器1130的局部侧透视图，其中辅助驱动齿轮中的一个与主驱动齿轮接合。
首先参考图9A、图9C和图9D，多RET致动器1130包括一对圆形基板1132、1134，所述一对圆形基板可以安装在多RET致动器组件的外壳(未示出)内(例如，在多RET致动器组件300的外壳310内)。第三基板1136设置在致动器1130的远端处。基板1132、1134、1136可以与多RET致动器330的基板332、334、336相同，并且因此本文将省略其进一步的描述。提供六个大致平行的蜗杆轴1140，其沿着基板1134和1136之间的相应的大致平行的轴线延伸。每个蜗杆轴1140包括可旋转地安装在基板1134中的蜗杆延伸部1142。辅助驱动齿轮1144与每个蜗杆延伸部1142轴向对准。如图9C中最佳所示，每个蜗杆延伸部1142可以部分地延伸到其相关联的辅助驱动齿轮1144的内腔1147中。每个内腔1147比接收其配合的蜗杆轴1140的蜗杆延伸部1142所需的更深地延伸到辅助驱动齿轮1144中，这允许每个辅助驱动齿轮1144朝向其相关联的蜗杆轴1140轴向移动。每个辅助驱动齿轮1144的杆状后部安装在基板1132中的相应开口中。弹簧1146安装在每个蜗杆延伸部1142上。每个辅助驱动齿轮1144可以沿着其相应的蜗杆延伸部1142轴向移动，并且当辅助驱动齿轮1144处于其接合位置以使得其接合主驱动齿轮1164时还可以与其相关联的蜗杆轴1140一致地旋转。弹簧1146将辅助驱动齿轮1144朝向基板1132偏置。蜗杆轴1140、蜗杆延伸部1142、辅助驱动齿轮1144和弹簧1146可以与多RET致动器330的对应的蜗杆轴340、蜗杆延伸部342、辅助驱动齿轮344和弹簧346相同，并且因此本文将省略其进一步的描述。
具有内螺纹的活塞1150安装在每个具有外螺纹的蜗杆轴1140上。每个活塞1150可以连接到相应机械连杆(未示出)。当蜗杆轴1140中的所选择的一个旋转时，连接到安装在所选择的蜗杆轴1140上的活塞1150的机械连杆防止活塞1150旋转。当具有外螺纹的蜗杆轴1140旋转时，活塞1150沿着蜗杆轴1140的旋转轴线相对于蜗杆轴1140轴向移动，这进而向连接到活塞1150的机械连杆施加相同的轴向运动。每个机械连杆的远端可以连接到移相器或一对移相器，诸如图3的移相器。因此，蜗杆轴1140的旋转可以向活塞1150及其相关联的机械连杆226施加轴向运动，所述机械连杆用来旋转移相器的接帚臂。
主马达1160安装在基板1132的前方。驱动轴1162从主马达160延伸。主马达1160可以用来旋转驱动轴1162。主驱动齿轮1164安装在驱动轴1162上，并且可以与驱动轴1162一体地形成。主驱动齿轮1164定位在由蜗杆轴1140限定的圆的中心中，并且轴向偏离辅助驱动齿轮1144。辅助驱动齿轮1144可以轴向移动以接合主驱动齿轮1164，以使得主驱动齿轮1164的旋转使每个接合的辅助驱动齿轮1144旋转，这进而使相关联的蜗杆轴1140旋转，从而导致活塞1150的轴向运动。
如图9A、图9C和图9D中进一步所示，微马达1170在基板1132前方安装在辅助驱动齿轮1144中的每一个上。微马达1170可以是小的并且相对便宜。每个微马达1170具有相关联的具有外螺纹的驱动轴1172，当其相关联的微马达1170被激活时，所述驱动轴旋转。驱动轴1172可以通过微马达1170顺时针或逆时针旋转。具有内螺纹的活塞1174安装在每个具有外螺纹的驱动轴1172上。每个活塞1174的后端附接到辅助驱动齿轮1144中的相应一个的前部。当微马达1170中的一个例如在顺时针方向上旋转时，安装在其上的活塞1174沿驱动轴1172的轴线向后移动。这可以在图9C中最佳看出，其中活塞1174-1显示在其缩回位置中，同时活塞1174-2通过激活微马达1170-2而向后移动到延伸位置中。当活塞1174-2向后移动时，其也向后推动辅助驱动齿轮1144-2，从而压缩弹簧1146-2，以使得辅助驱动齿轮1144-2的齿轮部分接合主驱动齿轮1164。当辅助驱动齿轮1144-2由微马达1170-2朝向基板1134轴向推动时，蜗杆延伸部1142-2接收在辅助驱动齿轮1144-2中的内腔1147内。其余的辅助驱动齿轮1144可以保持在其“休止”(脱离)位置，并且因此与主驱动齿轮1164间隔开。
在从控制器接收期望天线中的相移的信号时，马达1160可以激活以使主驱动齿轮1164旋转。主驱动齿轮1164的旋转使接合的辅助驱动齿轮1144-2绕其相应的轴线旋转。内腔1147的横截面形状可以与接收在其中的蜗杆延伸部1142-2的部分的横截面形状相同，以使得通过主驱动齿轮1164的所选择的辅助驱动齿轮1144-2的旋转导致蜗杆延伸部1142-2的旋转，这进而引起蜗杆轴1140-2的旋转。蜗杆轴1140-2的旋转驱动安装在其上的活塞1150，直到其到达期望位置，此时马达1160停用。
应注意，多个辅助驱动齿轮1144可以同时移动到其接合位置，以使得主驱动齿轮1164可以同时移动多个活塞1150。这可以允许更快地实现相移。
图9A和图9D示出多RET致动器1130的默认位置，其中辅助驱动齿轮1144中的任一个都未与主驱动齿轮1164接合。图9B、图9C和图9E示出当六个辅助驱动齿轮1144中的一个与主驱动齿轮1164接合时齿轮的位置。
应理解，可以对多RET致动器1130进行多种修改，包括上面关于多RET致动器330所讨论的修改。
根据本发明的附加实施例，提供多RET致动器组件，其使用驱动马达和步进马达来致动多个机械连杆。此类实施例的示例在图10A至图10F中描绘。具体地，图10A是根据本发明的其他实施例的多RET致动器组件1200的透视图。图10B是多RET致动器1200的透视图，其中外壳从其中移除。图10C是被包括在图10A至图10B的多RET致动器组件1200中的多RET致动器1230的透视图。图10D是多RET致动器1230的透视图，其中马达、凸轮板和一个基板被移除。图10E是多RET致动器1230的侧视图。图10F是致动器1230的另一个透视图，其中马达、凸轮板和一个基板被移除。
多RET致动器组件1200在图10A中示出。致动器组件1200包括具有外壳1210，所述外壳具有安装在其一个端壁1212上的一对连接器1220，并且多RET致动器1230安装在外壳1210内。外壳1210可以由任何适当的材料(诸如金属或聚合材料)形成。
参考图10B，在一些实施例中，连接器1220可以安装在印刷电路板1222上。电路板1222靠近端壁1212安装，以使得连接器1220延伸穿过端壁1212。连接器1220可以连接到通信电缆，所述通信电缆可以用来将控制信号从基站控制系统传递到多RET致动器组件1200。
现在参考图10B至图10F，致动器1230包括安装在外壳1210内的一对圆形基板1232、1234。第三基板1236可以设置在组件1200的远端处。提供六个大致平行的蜗杆轴1240，其沿着基板1234和1236之间的相应轴线延伸。蜗杆轴1240大致沿周向彼此等距分布。
每个蜗杆轴1240具有从其前端延伸穿过基板1234的蜗杆延伸部1242。每个蜗杆延伸部1242可以与其对应的蜗杆轴1240一体地形成。每个蜗杆轴1240及其对应的蜗杆延伸部1242可旋转地安装在基板1234中。选择器齿轮1244轴向安装在每个工作齿轮延伸部1242上，以使得每个蜗杆延伸部轴向延伸到选择器齿轮1244内的内腔中。弹簧1246安装在基板1234与选择器齿轮1244之间、在每个蜗杆延伸部上。每个弹簧1246将其相关联的选择器齿轮1244偏置成远离基板1234并朝向基板1232，以使得在每个选择器齿轮1244与基板1234之间存在间隙。弹簧1246对选择器齿轮1244的弹簧载荷可以有助于在选择器齿轮1244以下面讨论的方式移动到其接合位置之后使选择器齿轮1244返回到其休止(脱离)位置。
每个选择器齿轮1244安装在其相应的蜗杆延伸部1242上，以使得选择器齿轮1244可以相对于蜗杆延伸部1242在基板1232、1234之间轴向移动。每个蜗杆延伸部1242的端部可以具有与其对应的选择器齿轮1244的内腔的横截面对应的横截面，以使得选择器齿轮1244的旋转引起蜗杆延伸部1242和蜗杆延伸部1242从其延伸的蜗杆轴1240的对应旋转。
活塞1250安装在每个蜗杆轴1240上并且被配置成(例如，通过螺纹)在蜗杆轴1240旋转时沿其相应的轴线相对于蜗杆轴1240轴向移动。每个活塞1250连接到将活塞1250与天线的一个或多个移相器相关联的机械连杆(未示出)，以使得活塞1250的轴向移动可以引起天线中的至少一个相移。例如，活塞1250的轴向移动可以用来移动图3的移相器150的接帚臂。
现在参考图10B至图10D，环形凸轮板1270向前安装并与基板1232间隔开。凸轮板1270具有朝向基板1232延伸的凸起凸轮1272。在其内径上具有齿的齿圈1274从凸轮板1270轴向延伸并且定位成用于绕中心轴线旋转，所述中心轴线在由蜗杆轴1240限定的轴线的中心大致平行延伸。凸轮板驱动马达1276偏心地安装成绕偏心轴线R旋转；附接到凸轮板驱动马达1276的轴(未示出)上的齿轮(未示出)接合齿圈1274的齿。
再次参考图10B至图10F，步进齿轮马达1260与齿圈1274共线地安装在基板1232的前方。步进齿轮1264安装到步进齿轮马达1260的驱动轴1262，并且定位在基板1232附近以用于绕中心轴线旋转。步进齿轮1264可以与驱动轴1262一体地形成。步进齿轮1264定位在由蜗杆轴1240限定的圆的中心，并且当步进齿轮1244处于其休止(脱离)位置时，步进齿轮1264轴向偏离安装在相应蜗杆延伸部1242上的步进齿轮1244。步进齿轮1264的大小被设计成使得当选择器齿轮1244位于邻近基板1234的位置时，步进齿轮的齿可以接合选择器齿轮1244的齿。
在操作中，凸轮板1270绕中心轴线旋转到凸轮1272定位在两个选择器齿轮1244的前端之间的一定取向。当凸轮1272处于该位置时，所有选择器齿轮1244都定位成与基板1234间隔开。因此，所有选择器齿轮1244都与步进齿轮1264脱离，并且因此没有位于驱动蜗杆轴1240中的任一个的位置。这样，在该脱离位置中，所有活塞1250保持在其相应蜗杆轴1240上的适当位置。
在来自控制器的期望天线中的相移的信号下，凸轮板驱动马达1276被激活并且开始通过凸轮板驱动马达1276的齿轮与齿圈1274的齿之间的相互作用使凸轮板1270绕中心轴线旋转。当凸轮板1270绕中心轴线旋转时，凸轮1272与步进齿轮1244的前端中的每一个串行地接合并迫使它们朝向基板1234并进入与步进齿轮1264接合的位置。凸轮板1270绕中心轴线的继续旋转使凸轮1272移动经过选择器齿轮1244中的相应一个的前端，从而允许选择器齿轮1244的弹簧载荷使选择器齿轮1244返回到其休止位置。
当凸轮1272到达与待移动以引起天线中的相移的活塞1250相关联的选择器齿轮1244的前端时，凸轮板驱动马达1276停止移动，从而允许凸轮1272保持与选择器齿轮1244的前端接合。选择器齿轮1244的前端通过凸轮1272的接合使选择器齿轮1244向后朝向基板1234移动并与步进齿轮1264接合(这在图10D和图10F中示出)。步进齿轮马达1260随后激活并使步进齿轮1264绕中心轴线旋转。步进齿轮1264的旋转使接合的选择器齿轮1244绕其相应轴线旋转，这进而使与选择器齿轮1244相关联的蜗杆轴1240绕蜗杆轴1240的轴线旋转。蜗杆轴1240的旋转沿着蜗杆轴1240轴向驱动活塞1250，直到活塞1250到达期望位置，此时步进齿轮马达1260停用。凸轮板1270可以保持在适当位置或移动到休止位置以等待下一个相移指令。步进齿轮1264可以在第一方向(例如，顺时针方向)上旋转，以使任何所选择的蜗杆轴1240上的活塞1250移动离开步进马达1260，并且可以在第二方向(例如，逆时针方向)上旋转，以使任何所选择的蜗杆轴1240上的活塞1250朝向步进马达1260移动。
致动器1230能够通过六个活塞1250调节多达六个机械连杆，所述机械连杆中的每一个控制一个或多个移相器。在其他实施例中，可以包括更多或更少的连杆。
本领域的技术人员将认识到可以采用致动器1230的其他变型。例如，活塞1250可以用另一个轴向可驱动构件代替。步进齿轮1264可以是任何类型的中心驱动齿轮，或者甚至是另一种中心驱动构件，诸如与选择器齿轮1244摩擦接合的轮或盘。选择器齿轮1244可以用另一个旋转构件代替，诸如与中心驱动构件接合的轮或盘。凸轮板1270和齿圈1274可以用一次选择性且专门性地接合一个轴的另一个接合机构代替。凸轮板1270可以具有凹部而不是凸轮1272，以使得当凹槽在选择器齿轮前面旋转时，相应的选择器齿轮1244朝向基板1232移动，其中选择器齿轮1244或其他旋转构件与步进齿轮1264的接合发生在与基板1234间隔开而不是与基板相邻的位置处。可以采用除了步进齿轮马达1260和凸轮板驱动马达1276之外的驱动单元。其他变化对于本领域的技术人员而言也是显而易见的。
根据本发明的又一些实施例，提供多RET致动器组件，其使用单个马达和基于棘轮的齿轮系统来致动多个机械连杆。此类实施例的示例在图11A至图11C中描绘。这些多RET致动器可以类似于上面参考图4A至图4E讨论的单马达多RET致动器330，除了被包括在多RET致动器330中的用于移动辅助驱动齿轮的电磁系统在多RET致动器1330中用基于棘轮的齿轮系统代替。基于棘轮的齿轮系统类似于被包括在上面讨论的多RET致动器1230中的齿轮系统，但是使用棘轮齿轮消除对第二马达的任何需要。
首先参考图11A，所述图11A是示出其各种齿轮的多RET致动器1330的示意性前视图，可以看出多RET致动器1330包括多个辅助驱动齿轮1344、正向主驱动齿轮1364、反向主驱动齿轮1366以及换向齿轮1368。多RET致动器1330可以包括圆形基板、蜗杆轴、蜗杆延伸部、弹簧以及活塞，其在结构和布置两者上可以与多RET致动器1130的基板1132、1134、1136、蜗杆轴1140、蜗杆延伸部1142、弹簧1146和活塞1150相同，并且因此本文将省略其进一步的描述。
图11B是被包括在多RET致动器1330中的各种齿轮的示意性顶视图。六个蜗杆轴中的一个1340-1的一部分及其相关联的蜗杆延伸部1342-1和弹簧1346-1也在图11B中示出，与蜗杆轴1340的前端邻接的圆形基板1334也示出。
如图11B所示，多RET致动器1330的单个马达(未示出)的驱动轴1362具有安装在其上的三个齿轮，即正向主驱动齿轮1364、反向主驱动齿轮1366和分度齿轮1374。正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366各自是棘轮齿轮，其仅响应于驱动轴1362的顺时针旋转而旋转并且不响应于驱动轴1362的逆时针旋转而旋转。提供环形凸轮板1370，所述环形凸轮板可以位于与多RET致动器1230的凸轮板1270相同的位置，并且在设计上与其类似。环形凸轮板1370在其后表面上包括圆形通道1378(图11B中以虚线示出，所述图11B示出凸轮板1370的横截面看起来的情况)，但是应理解，通道1378在其他实施例中可以省略。环形凸轮板1370在其前表面上包括固定凸轮板齿轮1376。凸轮板齿轮1376定位成使其与安装在驱动轴1362上的分度齿轮1374永久地接合。凸轮板1370在其后表面上还包括朝向基板1334延伸的凸起凸轮1372。凸轮1372位于通道1378中，以使得凸轮填充通道1378并延伸出通道1378，如图11B所示。
凸轮板1370安装成用于绕其中心轴线(其可以是由驱动轴1362限定的轴线)旋转。分度齿轮1374是棘轮齿轮，其仅在驱动轴在特定方向上旋转时旋转。出于本文讨论的目的，假设棘轮分度齿轮1374仅在驱动轴在逆时针方向上旋转时旋转，并且正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366仅在驱动轴在顺时针方向上旋转时旋转。然而，应理解，在其他实施例中这些方向可以反转。
当马达1360(未示出)使驱动轴1362在逆时针方向上旋转时，分度齿轮1374在顺时针方向上旋转。如上所述，带齿的凸轮板齿轮1376形成在凸轮板1370上。当分度齿轮1374安装成使得其齿与凸轮板齿轮1376的齿永久接合时，分度齿轮在顺时针方向上的旋转引起凸轮板1370的逆时针旋转(因为凸轮板1370固定到凸轮板齿轮1376)。因此，通过使驱动轴1362在逆时针方向上旋转，可以使凸轮板1370在逆时针方向上旋转。凸轮板1370上的凸起凸轮1372随后可以用来以与凸起凸轮1272可以用来选择多RET致动器1230的辅助驱动齿轮1244中的一个的方式相同的方式“选择”辅助驱动齿轮1344中的一个。因此，将省略对凸轮板1370和凸轮1372的操作的进一步描述。
另外如图11B所示，换向齿轮1368安装成用于在轴1369上旋转，所述轴从凸轮板1370向后延伸。换向齿轮1368与每个辅助驱动齿轮1344和反向主驱动齿轮1366轴向对准(即，它们各自与圆形基板1334的距离相同)。换向齿轮1368定位成使得其齿永久地接合反向主驱动齿轮1366的齿，并且使得当所讨论的反向主驱动齿轮1366、换向齿轮1368和辅助驱动齿轮1344径向对准时，换向齿轮1368的齿接合每个辅助驱动齿轮1344的齿。
多RET致动器1330可以如下操作。为了使安装在蜗杆轴1340-1中的第一个上的活塞(未示出)在第一方向(这里我们假设其是朝向基板1334的正向方向)上移动，马达被激活以在逆时针方向上移动驱动轴1362。如上所讨论，这引起分度齿轮1374在逆时针方向上旋转，所述分度齿轮通过其与凸轮板齿轮1376的相互作用引起凸轮板1370在逆时针方向上旋转。凸轮板1370旋转直到凸轮1372接合辅助驱动齿轮1344-1(即，与待移动的活塞相关联的辅助驱动齿轮)的前端。当凸轮1372接合辅助驱动齿轮1344-1时，辅助驱动齿轮被向后推动，以使得其带齿的区段接合正向主驱动齿轮1364。当发生这种情况时，马达关闭。凸轮板1370随后可以留在适当位置或可以进一步旋转。当凸轮板1370进一步旋转时，凸轮1372从所选择的辅助驱动齿轮1344脱离，并且与所选择的辅助驱动齿轮1344相关联的弹簧1346将所选择的辅助驱动齿轮1344推回到其休止位置。
为了使活塞在正向方向上移动，马达在相反方向上重新打开，以使得驱动轴1362在顺时针方向上旋转。如上所讨论，分度齿轮1374棘轮式接合(ratcheted)，并且因此不会响应于驱动轴1362的顺时针旋转而旋转。然而，正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366相反地棘轮式接合，并且因此这些齿轮1364、1366中的两个响应于驱动轴1362的顺时针旋转而在顺时针方向上旋转。
由于辅助驱动齿轮1344以相等的距离沿周向间隔开，所以辅助驱动齿轮1344可以以60°的间隔彼此径向间隔开。如图11A中示意性示出，换向齿轮1368和凸轮1372可以彼此间隔开约30°。因此，当凸轮1372用来以上述方式选择辅助驱动齿轮1344中的一个时，换向齿轮1368可以径向定位在辅助驱动齿轮1344中的两个之间的约中间位置，并且因此不接触辅助驱动齿轮1344中的任一个。
当驱动轴1362在顺时针方向上旋转时，正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366两者都在顺时针方向上旋转。反向主驱动齿轮1366使换向齿轮1368旋转，但是由于换向齿轮1368不与辅助驱动齿轮1344中的任一个接合，所以该旋转没有影响。正向主驱动齿轮1364的顺时针旋转导致所选择的辅助驱动齿轮1344-1的逆时针旋转。所选择的辅助驱动齿轮1344-1的逆时针旋转导致蜗杆轴1340-1的逆时针旋转，这引起安装在其上的活塞在正向方向上朝向基板1334移动。
为了使与辅助驱动齿轮1344-1相关联的活塞在后向方向上(即，远离基板1334)移动，马达被激活以使驱动轴1362在逆时针方向上移动。如上所讨论，这引起凸轮板1370在逆时针方向上旋转。凸轮板1370旋转，直到换向齿轮1368与所选择的辅助驱动齿轮1344-1径向对准，以使得换向齿轮1368上的齿接合反向驱动齿轮1366上的齿和所选择的辅助驱动齿轮1344-1的齿。注意，当凸轮板1370旋转到该位置时，凸轮1372径向定位在辅助驱动齿轮1344中的两个之间，并且因此所有六个辅助驱动齿轮1344保持在其休止位置(即，图11B所示的位置)。
一旦换向齿轮1368已经旋转以接合所选择的辅助驱动齿轮1344-1，则马达反转方向以使驱动轴1362在顺时针方向上旋转。由于分度齿轮1374棘轮式接合，其不会响应于驱动轴1362的顺时针旋转而旋转，并且因此凸轮板1370保持静止。正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366响应于驱动轴1362的顺时针旋转而在顺时针方向上旋转。
由于所有辅助驱动齿轮1344都处于其相应休止位置，所以正向主驱动齿轮1364的旋转没有任何影响。然而，反向主驱动齿轮1366的顺时针旋转导致换向齿轮1368的逆时针旋转，这进而导致所选择的辅助驱动齿轮1344-1的顺时针旋转。所选择的辅助驱动齿轮1344-1的逆时针旋转导致蜗杆轴1340-1的逆时针旋转，这引起安装在其上的活塞在后向方向上远离基板1334移动。因此，如上所述，结合上述棘轮齿轮系统的马达可以用来选择蜗杆轴1340中的任一个并在任一方向上移动安装在其上的活塞。
图11C概念性地示出驱动轴1362和附接到其上的棘轮齿轮1364、1366、1374的操作。注意，为了避免在分度齿轮1374移动时未选择的辅助驱动齿轮1344的不期望的运动，每个辅助驱动齿轮1344的扭矩应该大于换向齿轮1368的扭矩加上驱动反向主驱动齿轮1366的扭矩。
应注意，正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366仅需要在相反方向上移动活塞1150。活塞的运动的实际方向(即，沿蜗杆轴1140向前或向后)是任意的。
图11A至图11C的多RET致动器1330可以被视为包括多个轴(例如，蜗杆轴1340及其相关联的蜗杆延伸部1342)，所述多个轴具有安装在其上的相应的轴向可驱动构件(例如，活塞1350)。轴向可驱动构件中的每一个可以被配置成连接到多个移相器中的相应一个。多RET致动器1330还包括具有驱动轴1362的马达1360以及被配置成选择性地将马达1360联接到相应的轴1340/1342的齿轮系统。齿轮系统被配置成使得驱动轴1362在第一方向上的旋转在马达1360与轴1340/1342中的第一个之间产生机械连接，并且驱动轴1362在与第一方向相反的第二方向上的旋转使轴1340/1342中的第一个旋转。
齿轮系统可以包括连接到驱动轴1362的正向主驱动齿轮1364和连接到驱动轴1362的反向主驱动齿轮1366。正向主驱动齿轮1364和反向主驱动齿轮1366各自都是棘轮齿轮，其响应于驱动轴1362在第二方向上的旋转而旋转，并且不响应于驱动轴1362在第一方向上的旋转而旋转。齿轮系统还可以包括换向齿轮1368，所述换向齿轮被配置成接合反向主驱动齿轮1366并在与反向主驱动齿轮1366的旋转方向相反的方向上旋转。齿轮系统还可以包括安装在相应的轴1340/1342上的多个辅助驱动构件(例如，辅助驱动齿轮1344)，每个辅助驱动构件1344安装成使得其旋转将导致轴1340/1342中的相应一个的旋转。齿轮系统还可以包括接合机构(例如，凸轮板1370)，所述接合机构被配置成旋转以选择性且专门性地接合轴1340/1342中的一个或多个，以将辅助驱动构件1344中的所选择的一个移动成与正向主驱动齿轮1364或换向齿轮1368中的一个接合。
根据本发明的其他实施例，提供调节移相器的方法。这些方法可以使用例如图11A至图11C的多RET致动器1330来实现。根据这些方法，驱动轴(例如，驱动轴1362)在第一方向上旋转，以将多个齿轮中的第一个(例如，辅助驱动齿轮1344-1)连接到驱动机构。驱动轴1362随后在第二方向上旋转以使驱动机构的齿轮旋转，其中驱动机构的齿轮的旋转引起多个齿轮1344中的第一个的旋转，并且多个齿轮1344中的第一个的旋转机械地调节移相器的部件的物理位置。
多个齿轮可以是辅助驱动齿轮1344，其被配置成使相应的轴(诸如蜗杆轴1340)旋转。驱动机构可以包括连接到驱动轴1362的正向主驱动齿轮1364和连接到驱动轴1362的反向主驱动齿轮1366。正向主驱动齿轮1364可以是棘轮齿轮，其仅响应于驱动轴在第一方向上的旋转而旋转，并且反向主驱动齿轮1366可以是棘轮齿轮，其仅响应于驱动轴1362在第一方向上的旋转而旋转。多个齿轮还可以包括换向齿轮1368。正向主驱动齿轮1364或反向主驱动齿轮1366中的至少一个可以被配置成通过换向齿轮1368接合多个齿轮1344-1中的第一个。
虽然上面的图3描绘常规接帚-弧类型移相器，但是本领域中已知许多其他类型的机电移相器。应理解，本文所公开的致动器适用于各种不同的移相器。
上面已经参考附图描述了本发明。本发明不限于所示实施例；相反，这些实施例旨在向本领域的技术人员完全且完整地公开本发明。在附图中，相同的标号始终表示相同的元件。为清楚起见，可以夸大某些部件的厚度和尺寸。
本文可以使用空间相对术语(诸如“下部”、“下方”、“下面”、“上部”、“上面”、“顶部”、“底部”等)以便于描述，以描述如图所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。应理解，除了图中所描述的取向之外，空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的装置的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下部”或“之下”的元件将被取向在其他元件或特征“上部”。因此，示例性术语“下部”可以涵盖上部和下部的取向。装置可以以其他方式取向(旋转90度或在其他取向)，并且相应地解释本文所用的空间相对描述符。
在本文中，术语“附接”、“连接”、“互连”、“接触”、“安装”等可以表示元件之间的直接或间接的附接或接触，除非另有说明。
为了简洁和/或清楚起见，可能未详细描述众所周知的功能或构造。如本文所用，表述“和/或”包括相关联所列项目中的一个或多个的任何和所有组合。
本文所用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如本文所用，单数形式“一(a)”、“一个(an)”和“所述(the)”也旨在包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还应理解，在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定所述特征、操作、元件和/或部件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、操作、元件、部件和/或其群组。

Claims (64)

1.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
具有主旋转构件的驱动构件；
多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件安装在所述平行轴中的相应一个上；
其中所述主旋转构件和所述辅助旋转构件中的至少一者能够轴向移动，以使得每个辅助旋转构件能够处于所述辅助旋转构件接合所述驱动构件的接合位置和所述辅助旋转构件从所述驱动构件脱离的脱离位置；
第一接合机构，其被配置成使所述辅助旋转构件中的一个或所述主旋转构件轴向移动，以使得所述辅助旋转构件中的至少一个处于所述接合位置；以及
电马达，其被配置成驱动所述驱动构件，
其中所述第一接合机构包括电磁或压电接合机构。
2.根据权利要求1所述的致动器，其中所述第一接合机构是包括电磁铁的电磁接合机构。
3.根据权利要求2所述的致动器，其中所述第一接合机构还包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁或铁磁结构。
4.根据权利要求3所述的致动器，其中所述第一接合机构还包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧。
5.根据权利要求4所述的致动器，其中所述弹簧将所述辅助旋转构件中的一个朝向所述脱离位置偏置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中所述第一接合机构是多个接合机构中的一个，并且其中所述接合机构中的每一个被配置成选择性地移动所述辅助旋转构件中的相应一个。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中所述第一接合机构被配置成移动所述主旋转构件，以选择性地使所述主旋转构件与所述辅助旋转构件中的一个接合。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括蜗杆轴。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，其中所述轴向可驱动构件包括活塞。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的致动器，与基站天线组合，所述基站天线包括辐射元件的多个线性阵列，其中所述移相器中的每一个耦合在所述线性阵列中的相应一个的所述辐射元件与无线电设备的端口之间。
12.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
马达，其被配置成使主旋转构件旋转；
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的轴上，每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及
电磁铁，其被配置成响应于控制信号移动所述辅助旋转构件中的所选择的一个或所述主旋转构件，以使得所述主旋转构件接合所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个。
13.根据权利要求12所述的致动器，其中所述电磁铁被配置成将所述主旋转构件移动成与所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个接合。
14.根据权利要求13所述的致动器，其还包括永磁铁或铁磁结构，所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁轴向对准，其中所述电磁铁响应于所述控制信号被吸引到所述永磁铁或铁磁结构。
15.根据权利要求14所述的致动器，其还包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧，所述弹簧将所述主旋转构件偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的任一个接合的脱离位置。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的致动器，其还包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁，其中所述电磁铁响应于所述控制信号从所述永磁铁排斥。
17.根据权利要求13至15中任一项所述的致动器，其还包括弹簧，所述弹簧将所述主旋转构件偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的任一个接合的脱离位置，其中所述主旋转构件位于所述弹簧与所述电磁铁之间。
18.根据权利要求15所述的致动器，其中所述弹簧包括第一弹簧，所述致动器还包括第二弹簧，其中所述主旋转构件位于所述第一弹簧与所述第二弹簧之间。
19.根据权利要求13所述的致动器，其中所述主旋转构件安装在轴上，所述轴被配置成由所述马达转动，并且其中所述主旋转构件安装成用于沿着所述轴轴向运动并且响应于所述轴的旋转而旋转。
20.根据权利要求13所述的致动器，其中所述电磁铁被配置成将所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个移动成与所述主旋转构件接合。
21.根据权利要求20所述的致动器，其还包括永磁铁或铁磁结构，所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁轴向对准，其中所述电磁铁响应于所述控制信号被吸引到所述永磁铁或铁磁结构。
22.根据权利要求21所述的致动器，其还包括位于所述永磁铁或铁磁结构与所述电磁铁之间的弹簧，所述弹簧将所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个偏置到所述主旋转构件不与所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个接合的脱离位置。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的致动器，其还包括与所述电磁铁轴向对准的永磁铁，其中所述电磁铁响应于所述控制信号从所述永磁铁排斥。
24.根据权利要求20至22中任一项所述的致动器，其中所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个包括具有内腔的后部，当所述辅助旋转构件中的所述所选择的一个与所述主旋转构件接合时，所述内腔接收所述轴中的相应一个的端部。
25.根据权利要求20至22中任一项所述的致动器，其中所述电磁铁是多个电磁铁中的一个，并且所述控制信号是多个控制信号中的一个，并且其中每个电磁铁被配置成响应于所述控制信号中的相应一个将所述辅助旋转构件中的相应一个移动成与所述主旋转构件接合。
26.根据权利要求12至25中任一项所述的致动器，其中所述轴中的每一个包括蜗杆轴，所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
27.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
马达，其被配置成使主旋转构件旋转；
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的轴上，每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及
压电致动器，其被配置成响应于控制信号移动所述辅助旋转构件中的所选择的一个，以与所述主旋转构件可旋转地接合。
28.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
中心驱动构件；
多个旋转构件，每个旋转构件安装在所述平行轴中的相应一个上；
其中所述旋转构件中的每一个能够在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置，所述旋转构件与所述中心驱动构件接合，在所述脱离位置，每个旋转构件从所述中心驱动构件脱离；
接合机构，其被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的每一个，以将相应的旋转构件移动到所述接合位置；
第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动构件；以及
第二驱动单元，其被配置成驱动所述接合机构。
29.根据权利要求28所述的致动器，其中所述轴向可驱动构件包括活塞。
30.根据权利要求28至29中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括蜗杆轴。
31.根据权利要求28至30中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述旋转构件朝向所述脱离位置偏置。
32.根据权利要求28至31中任一项所述的致动器，其中所述接合机构包括凸轮，所述凸轮接合所述平行轴中的一个以将附接到所述轴的相应旋转构件移动到所述接合位置。
33.根据权利要求28至32中任一项所述的致动器，其中所述接合机构包括齿圈，并且其中所述齿圈接合所述第二驱动单元。
34.根据权利要求28至33中任一项所述的致动器，其中所述中心驱动构件是中心驱动齿轮。
35.根据权利要求28至34中任一项所述的致动器，其中所述旋转构件是齿轮。
36.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
中心驱动齿轮；
多个齿轮，每个齿轮安装在所述平行轴中的相应一个上；
其中所述齿轮中的每一个能够在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置，所述齿轮与所述中心驱动齿轮接合，在所述脱离位置，每个齿轮从所述中心驱动齿轮脱离；
接合机构，其被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的每一个，以将相应的齿轮移动到所述接合位置；
第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动齿轮；以及
第二驱动单元，其被配置成驱动所述接合机构。
37.根据权利要求36所述的致动器，其中所述轴向可驱动构件包括活塞。
38.根据权利要求36至37中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括蜗杆轴。
39.根据权利要求36至38中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述齿轮朝向所述脱离位置偏置。
40.根据权利要求36至39中任一项所述的致动器，其中所述接合机构包括凸轮，所述凸轮接合所述平行轴中的一个以将附接到所述轴的相应齿轮移动到所述接合位置。
41.根据权利要求36至40中任一项所述的致动器，其中所述接合机构包括齿圈，并且其中所述齿圈接合所述第二驱动单元。
42.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的平行轴上，所述轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
中心驱动齿轮；
多个齿轮，每个齿轮安装在所述平行轴中的相应一个上；
其中所述齿轮中的每一个能够在接合位置与脱离位置之间轴向移动，在所述接合位置，所述齿轮与所述中心驱动齿轮接合，在所述脱离位置，每个齿轮从所述中心驱动齿轮脱离；
具有凸轮的凸轮板，所述凸轮板被配置成旋转，以使得所述凸轮选择性且专门性地接合所述轴中的每一个以将相应齿轮移动到所述接合位置；
第一驱动单元，用来驱动所述中心驱动齿轮；以及
第二驱动单元，其被配置成驱动所述凸轮板。
43.根据权利要求42所述的致动器，其中所述轴向可驱动构件包括活塞。
44.根据权利要求42至43中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括蜗杆轴。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的致动器，其中所述平行轴包括弹簧加载的轴，所述弹簧加载的轴将所述齿轮朝向所述脱离位置偏置。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的致动器，其中所述凸轮板包括齿圈，并且其中所述齿圈接合所述第二驱动单元。
47.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
多个轴，其具有安装在其上的相应的轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
具有驱动轴的马达；以及
齿轮系统，其被配置成选择性地将所述马达联接到相应轴，
其中所述齿轮系统被配置成使得所述驱动轴在第一旋转方向上的旋转在所述马达与所述轴中的第一个之间产生机械连接，并且所述驱动轴在与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向上的旋转使所述轴中的所述第一个旋转。
48.根据权利要求47所述的致动器，其中所述齿轮系统包括连接到所述驱动轴的正向主驱动齿轮以及连接到所述驱动轴的反向主驱动齿轮。
49.根据权利要求48所述的致动器，其中所述正向主驱动齿轮和所述反向主驱动齿轮各自是棘轮齿轮，其响应于所述驱动轴在所述第二旋转方向上的旋转而旋转，并且不响应于所述驱动轴在所述第一旋转方向上的旋转而旋转。
50.根据权利要求49所述的致动器，其还包括换向齿轮，所述换向齿轮被配置成接合所述反向主驱动齿轮并在与所述反向主驱动齿轮的旋转方向相反的方向上旋转。
51.根据权利要求50所述的致动器，其中所述齿轮系统还包括安装在所述轴中的相应轴上的多个辅助驱动构件，每个辅助驱动构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转。
52.根据权利要求51所述的致动器，其中所述齿轮系统包括接合机构，所述接合机构被配置成旋转以选择性且专门性地接合所述轴中的一个或多个，以将所述辅助驱动构件中的所选择的一个移动成与所述正向主驱动齿轮或所述换向齿轮中的一个接合。
53.根据权利要求51所述的致动器，其中所述接合构件包括旋转凸轮板。
54.一种调节移相器的方法，所述方法包括：
使驱动轴在第一旋转方向上旋转以将多个齿轮中的第一个连接到驱动机构；
使所述驱动轴在第二旋转方向上旋转以使所述驱动机构旋转，其中所述驱动机构的旋转引起所述多个齿轮中的所述第一个的旋转，
其中所述多个齿轮中的所述第一个的旋转机械地调节所述移相器的部件的物理位置。
55.根据权利要求54所述的方法，其中所述多个齿轮包括被配置成使相应轴旋转的多个辅助驱动齿轮，并且其中所述驱动机构包括连接到所述驱动轴的正向主驱动齿轮和连接到所述驱动轴的反向主驱动齿轮。
56.根据权利要求55所述的方法，其中所述正向主驱动齿轮是棘轮齿轮，其仅响应于所述驱动轴在第一旋转方向上的旋转而旋转。
57.根据权利要求56所述的方法，其中所述反向主驱动齿轮是棘轮齿轮，其仅响应于所述驱动轴在所述第一旋转方向上的旋转而旋转。
58.根据权利要求54所述的方法，其中使所述驱动轴在所述第一旋转方向上旋转以将所述多个齿轮中的所述第一个连接到所述驱动机构包括使用所述旋转驱动轴来使凸轮旋转以将所述多个齿轮中的所述第一个移动成与所述正向主驱动齿轮或所述反向主驱动齿轮中的一个操作地接合。
59.根据权利要求54所述的方法，其中所述正向主驱动齿轮或所述反向主驱动齿轮中的至少一个被配置成通过中间换向齿轮接合所述多个齿轮中的所述第一个。
60.一种用于多个移相器的致动器，其包括：
马达，其被配置成使主旋转构件旋转；
多个轴向可驱动构件，每个轴向可驱动构件安装在相应的轴上，每个轴向可驱动构件被配置成与所述移相器中的相应一个连接；
多个辅助旋转构件，每个辅助旋转构件被安装成使得其旋转将导致所述轴中的相应一个旋转；以及
多个微马达，每个微马达被配置成使所述轴中的相应一个旋转。
61.根据权利要求60所述的致动器，其中所述轴包括蜗杆轴。
62.根据权利要求61所述的致动器，其中所述主旋转构件是中心齿轮，并且所述辅助旋转构件中的每一个是齿轮。
63.根据权利要求62所述的致动器，其中所述轴向可驱动构件包括活塞。
64.根据权利要求60所述的致动器，其还包括安装在所述相应轴上的多个弹簧，每个弹簧被配置成将所述辅助旋转构件中的相应一个朝向所述辅助旋转构件不与所述主驱动构件接合的脱离位置偏置。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190205

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