CN110911841B - 天线、传动装置及切换机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种天线、传动装置及切换机构，该切换机构包括传动件；选位单元，选位单元包括可转动设置于传动件上的蜗杆、与蜗杆传动配合的至少两个蜗轮、以及与蜗轮一一对应的主动齿轮，主动齿轮与蜗轮之间设有第一传动轴，相邻两个主动齿轮之间纵向或/和横向错开纵向和横向错开；及驱动单元，驱动单元用于驱动传动件沿预设的轨迹往复移动。该切换机构能够可选择性地带动输出轴进行转动，且能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂；该传动装置该传动装置采用了上述切换机构，为至少两个下倾角的调节提供动力，简化了传动系统；该天线采用了上述传动装置，简化了传动系统，且能够适应天线频段的增加，有利于提高多频天线的工作性能的可靠性。

Description

天线、传动装置及切换机构

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是涉及一种天线、传动装置及切换机构。

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的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。

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。

但是，传统的传动装置中用来驱动移相器的电机仍然与移相器传动机构一一对应，电机数量没有减少，且控制模块中驱动电路与电机数一样没有减少。如此，不仅多频天线的控制系统及传动系统的成本较高，且传动系统结构也相对复杂，天线的可靠性也受到影响。

发明内容

基于此，有必要提供一种天线、传动装置及切换机构。该切换机构能够可选择性地带动输出轴进行转动，且能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂；该传动装置该传动装置采用了上述切换机构，实现为至少两个下倾角的调节提供动力，简化了传动系统；该天线采用了上述传动装置，简化了传动系统，且能够适应天线频段的增加，有利于提高多频天线的工作性能的可靠性。

其技术方案如下：

一方面，本申请提供一种切换机构，包括传动件；选位单元，所述选位单元包括可转动设置于所述传动件上的蜗杆、与所述蜗杆传动配合的至少两个蜗轮、以及与所述蜗轮一一对应、且同步转动的主动齿轮，所述主动齿轮与蜗轮之间设有第一传动轴，相邻两个所述主动齿轮之间纵向和横向错开；及驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述传动件沿预设的轨迹往复移动。

上述切换机构使用时，将切换机构安设于传动装置中，使得主动齿轮能够带动对应的从动齿轮进行转动，且相邻两个所述主动齿轮之间纵向和横向错开，使得当有一个主动齿轮与从动齿轮啮合后，其他主动齿轮与从动齿轮相错开，进而只带动对应的一根输出轴转动，实现动力输出。具体地，当某一天线的下倾角需要进行调整时，可以对应调整介质板在该移相器中的位置，此时可以通过驱动单元驱动传动件移动，使得主动齿轮能够与对应的从动齿轮相啮合，然后旋转蜗杆带动蜗轮转动，进而带动主动齿轮转动，并间接带动输出轴转动，为该移相器的介质板的移动提供动力。该切换机构可选择性地带动输出轴进行转动，且其传动结构能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，至少一个蜗轮为一组，所述蜗杆的两侧分别设有一组所述涡轮。

在其中一个实施例中，所述驱动单元包括丝杆、以及可转动设置于所述传动件上的丝母，所述丝杆与所述丝母螺旋传动配合，所述传动件滑动设置。

在其中一个实施例中，该切换机构还包括导杆，所述传动件与所述导杆滑动连接。

在其中一个实施例中，该选位单元还包括第二传动轴，所述第二传动轴可转动插入所述传动件中，所述第二传动轴与所述蜗杆之间设有锥齿轮传动结构。

在其中一个实施例中，所述传动件呈框体结构，所述选位单元设置于所述框体结构内，所述第一传动轴可转动设置于所述框体结构。

另一方面，本申请还提供了一种传动装置，包括上述任一实施例中的切换结构，还包括安装单元及输出单元，所述传动件可滑动安设于所述安装单元，所述输出单元包括可转动安设于所述安装单元的输出轴、以及用于带动所述输出轴转动的从动齿轮，所述从动齿轮能够与主动齿轮相啮合。

该传动装置使用时，主动齿轮能够带动对应的从动齿轮进行转动，且相邻两个所述主动齿轮之间纵向和横向错开，使得当有一个主动齿轮与从动齿轮啮合后，其他主动齿轮与从动齿轮相错开，进而只带动对应的输出轴转动，实现动力输出。具体地，当某一天线的下倾角需要进行调整时，可以对应调整介质板在该移相器中的位置，此时可以通过驱动单元驱动传动件移动，使得主动齿轮能够与对应的从动齿轮相啮合，然后旋转蜗杆带动蜗轮转动，进而带动主动齿轮转动，并间接带动输出轴转动，为该移相器的介质板的移动提供动力。该切换机构可选择性地带动输出轴进行转动，且其传动结构能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂。该传动装置该传动装置采用了上述切换机构，实现为至少两个下倾角的调节提供动力，简化了传动系统。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述从动齿轮与所述输出轴同轴、且同步传动连接。

在其中一个实施例中，至少一个蜗轮为一组，所述蜗杆的两侧分别设有一组所述涡轮；所述输出单元为两排，且间隔设置于所述蜗杆的两侧。

另一方面，本申请还提供了一种天线，包括如权利要求7至9任一项所述传动装置。该天线采用了上述传动装置，简化了传动系统，且能够适应天线频段的增加，有利于提高多频天线的工作性能的可靠性。

附图说明

图1为一实施例中的传动装置的结构示意图；

图2为图1所示的切换机构与安装单元的装配示意图；

图3为图2所示的切换机构的结构示意图；

图4为图3所示的切换机构的另一视角下的结构示意图。

附图标记说明：

100、切换机构；110、传动件；120、选位单元；121、蜗杆；122、蜗轮；123、主动齿轮；124、第一传动轴；125、第二传动轴；126、锥齿轮传动结构；130、驱动单元；132、丝杆；134、丝母；140、导杆；200、安装单元；300、输出单元；310、输出轴；320、从动齿轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”、“设置于”、“固设于”或“安设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。进一步地，当一个元件被认为是“传动连接”另一个元件，二者可以是可拆卸连接方式的固定，也可以不可拆卸连接的固定，能够实现动力传递即可，如套接、卡接、一体成型固定、焊接等，在现有技术中可以实现，在此不再累赘。当元件与另一个元件相互垂直或近似垂直是指二者的理想状态是垂直，但是因制造及装配的影响，可以存在一定的垂直误差。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中涉及的“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

天线的下倾角的调节，常依赖移相器来进行调节，且实际调节过程中是调节介质板在移相器内位置，即通过移动介质板来进行下倾角的调节。此时，就需要利用一些传动机构来实现介质板的移动；同时通过传动装置将电机、直线电机、气压缸等现有的动力设备的动力可以在不同位置上进行输出。

如图1至图2所示，本申请提供一种传动装置能实现两个动力源在不同位置的上进行动力输出，且可以根据需要不断地增加输出端，应用于多频天线中，能够简化了传动系统，有利于天线小型化发展。

下面对本申请的传动装置进行介绍。

如图1至图4所示，一实施例中，提供一种传动装置，包括切换机构100、输出单元300及安装单元200。

该切换机构100，包括传动件110、选位单元120及驱动单元130；传动件110可滑动安设于安装单元200；选位单元120包括可转动设置于传动件110上的蜗杆121、与蜗杆121传动配合的蜗轮122、以及与蜗轮122同步转动的主动齿轮123，主动齿轮123与蜗轮122之间设有第一传动轴124，相邻两个主动齿轮123之间纵向和横向错开；及驱动单元130用于驱动传动件110沿预设的轨迹往复移动。

输出单元300包括可转动安设于安装单元200的输出轴310、以及用于带动输出轴310转动的从动齿轮320，所述从动齿轮320能够与主动齿轮123相啮合。

该传动装置使用时，主动齿轮123能够带动对应的从动齿轮320进行转动，且相邻两个主动齿轮123之间纵向和横向错开，使得当有一个主动齿轮123与从动齿轮320啮合后，其他主动齿轮123与从动齿轮320相错开，进而只带动对应的一根输出轴310转动，实现动力输出。具体地，输出轴310通过传动结构与对应的介质板传动连接，为介质板的移动提供动力。当某一天线的下倾角需要进行调整时，可以对应调整介质板在该移相器中的位置，此时可以通过驱动单元130驱动传动件110移动，使得主动齿轮123能够与对应的从动齿轮320相啮合，然后旋转蜗杆121带动蜗轮122转动，进而带动主动齿轮123转动，并间接带动输出轴310转动，为该移相器的介质板的移动提供动力。该切换机构100可选择性地带动输出轴310进行转动，且其传动结构能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂。该传动装置该传动装置为至少两个下倾角的调节提供动力，简化了传动系统，其传动结构能够适应天线频段的增加而不会导致传动结构复杂。

需要说明的是，驱动单元130可为气压缸、液压缸或直线电机等能够直接提供伸缩动力的现有设备。

该驱动单元130也可为间接提供伸缩动力的结构，如图3所示，具体到本实施例中，驱动单元130包括丝杆132、以及可转动设置于传动件110上的丝母134，丝杆132与所述丝母134螺旋传动配合，传动件110滑动设置。如此，利用丝杆丝母结构来实现传动件110的移动，其移动距离的控制更加精确，使得主动齿轮123与从动齿轮320的啮合更加准确。

亦或驱动单元130为柔性传动单元，柔性传动单元的柔性件（柔性件可为皮带、链条、履带等）能够带动主动齿轮123沿第二传动轴125的轴线方向往复移动。

需要说明的是，“安装单元200”可以是安装支架、安装座、安装壳等任意一种能够实现上述传动零件的安装的安装结构。

具体到本实施例中，主动齿轮123与蜗轮122通过第一传动轴124同轴、且同步传动连接。通过蜗轮带动第一传动轴124进而带动主动齿轮123转动，如此设计，便于调整主动齿轮123在第一传动轴124的位置关系，使得主动齿轮123能够与其相邻的其他主动齿轮123在纵向和横向上错开。

在上述任一实施例的基础上，如图3所示，一实施例中，该切换机构100还包括导杆140，传动件110与导杆140滑动连接，且该导杆140固设于安装单元200上。如此，利用导杆140使得传动件110只可沿导杆140的轴线方向移动，且使得传动件110的移动更加平稳精确，便于主动齿轮123与从动齿轮320相啮合。

在上述任一实施例的基础上，如图2及图3所示，一实施例中，该选位单元120还包括第二传动轴125，第二传动轴125可转动插入传动件110中，第二传动轴125与蜗杆121之间设有锥齿轮传动结构126。如此，利用第二传动轴125便于在安装单元200外进行动力源的对接，同时利用锥齿轮传动结构126，实现将第二传动轴125的动力转换成蜗杆121的转动动力。该动力源为伺服电机，能够实现正反转动力输出。

在上述任一实施例的基础上，一实施例中，从动齿轮320与输出轴310同轴、且同步传动连接。如此可以实现直接传动，减少传动误差。

在上述任一实施例的基础上，如图1及图2所示，一实施例中，从动齿轮320与输出轴310一一对应，从动齿轮320至少为两个，相邻两个从动齿轮320之间横向间隔设置。如此，可以根据天线空间的特点，进行横向扩展，输出单元300、并同时结合主动齿轮123的斜向设置，能够充分利用天线的安装空间，满足多频天线的下倾角的控制需求，与现有技术相比，设置更加灵活，整体传动系统能够更加简化，且能够根据实际需要进行传动结构的扩展。

在上述任一实施例的基础上，如图2及图3所示，一实施例中，至少一个蜗轮122为一组，蜗杆121的两侧分别设有一组涡轮；该输出单元300为两排，且间隔设置于蜗杆121的两侧，如此可以实现更多频段的天线的下倾角控制，且结构更加紧凑，有利于减小多频天线的体积。

在上述任一实施例的基础上，如图3或图4所示，一实施例中，传动件110呈框体结构，选位单元120安设于框体结构内，第一传动轴124可转动设置于框体结构内，便于进行模块化组装，且方便调整主动齿轮123的位置。

在上述任一实施例的基础上，一实施例中，主动齿轮123的轮齿与从动齿轮320的轮齿之间设有导入部（未标注），便于轮齿之间互相导入，使得二者的啮合更加顺畅。

一实施例中，提供一种天线，包括上述任一实施例中的传动装置。该天线采用了上述传动装置，简化了传动系统，且能够适应天线频段的增加，有利于提高多频天线的工作性能的可靠性。

目前对于超多频段天线，随着频段的增多，比如大于8频以后，传统的传动装置的体积将会大大的增加，比如传动装置中各个频段为圆环性分布，频段越多直径越大，而且随着频段的增加，传动装置选频的时间也会大大增加，响应速度慢等问题，也影响多频天线工作性能的可靠性。

与现有技术相比，本申请具备如下优点和有益效果：

1、可以利用两个动力设备控制至少两个天线的下倾角的调整。为下倾角的调整提供动力。

2、传动装置可实现单元化设计和生产，大大提高生产效率，提高传动系统可靠性。

3、传动装置的结构非常紧凑，且能够适应天线频段的增加而扩展主动齿轮及输出轴即可，而不会增加其他零件，整体转动效率基本不变，有利于提高多频天线的工作性能的可靠性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种切换机构，其特征在于，包括：

传动件；

选位单元，所述选位单元包括转动设置于所述传动件上的蜗杆、与所述蜗杆传动配合的至少两个蜗轮、以及与所述蜗轮一一对应、且同步转动的主动齿轮，所述主动齿轮与蜗轮之间设有第一传动轴，相邻两个所述主动齿轮之间纵向和横向错开，使得当有一个主动齿轮与从动齿轮啮合后，其他主动齿轮与从动齿轮相错开，进而只带动对应的一根输出轴转动；及

驱动单元，所述驱动单元用于驱动所述传动件沿预设的轨迹往复移动，通过驱动单元驱动传动件移动，使得主动齿轮能够与对应的从动齿轮相啮合，然后旋转蜗杆带动蜗轮转动，进而带动主动齿轮转动，并间接带动输出轴转动，为移相器的介质板的移动提供动力，所述切换机构选择性地带动所述输出轴进行转动。

2.根据权利要求1所述的切换机构，其特征在于，至少一个蜗轮为一组，所述蜗杆的两侧分别设有一组所述蜗轮。

3.根据权利要求1所述的切换机构，其特征在于，所述驱动单元包括丝杆、以及转动设置于所述传动件上的丝母，所述丝杆与所述丝母螺旋传动配合，所述传动件滑动设置。

4.根据权利要求3所述的切换机构，其特征在于，还包括导杆，所述传动件与所述导杆滑动连接。

5.根据权利要求1所述的切换机构，其特征在于，所述选位单元还包括第二传动轴，所述第二传动轴转动插入所述传动件中，所述第二传动轴与所述蜗杆之间设有锥齿轮传动结构。

6.根据权利要求1至5任一项所述的切换机构，其特征在于，所述传动件呈框体结构，所述选位单元设置于所述框体结构内，所述第一传动轴转动设置于所述框体结构内。

7.一种传动装置，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的切换机构，还包括安装单元及输出单元，所述传动件滑动安设于所述安装单元，所述输出单元包括转动安设于所述安装单元的输出轴、以及用于带动所述输出轴转动的从动齿轮，所述输出轴与所述主动齿轮一一对应。

8.根据权利要求7所述的传动装置，其特征在于，所述从动齿轮与所述输出轴同轴、且同步传动连接。

9.根据权利要求7或8所述的传动装置，其特征在于，至少一个蜗轮为一组，所述蜗杆的两侧分别设有一组所述蜗轮；所述输出单元为两排，且间隔设置于所述蜗杆的两侧。

10.一种天线，其特征在于，包括如权利要求7至9任一项所述传动装置。