CN112751163A - 具有可调ret杆支撑件的远程电子倾斜基站天线 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及具有可调RET杆支撑件的远程电子倾斜基站天线。一种基站天线包括远程电子倾斜(“RET”)致动器，具有可移动元件的移相器以及在RET致动器和移相器之间延伸的机械联动装置。机械联动装置包括RET杆。可调RET杆支撑件包括基座构件和可调构件，可调构件具有RET杆保持器并且可移动地安装到基座构件。

Description

具有可调RET杆支撑件的远程电子倾斜基站天线
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月30日提交的印度专利申请第201941043881号的优先权，其全部内容通过引用并入本文，就如同在本文中完全阐述一样。
背景技术
本发明涉及蜂窝通信系统，尤其涉及具有远程电子倾斜能力的基站天线。蜂窝通信系统用于向固定和移动用户提供无线通信。蜂窝通信系统可以包括多个基站，每个基站都为通常称为“小区”的指定覆盖区域提供无线蜂窝服务。每个基站可以包括一个或多个基站天线，所述基站天线用于向基站所服务的小区内的用户发射射频(“RF”)信号并从所述用户接收RF信号。基站天线是定向装置，其可以集中在某些方向上发射(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”是天线在该方向上集中RF能量的能力的度量。基站天线的“辐射方向图”(也称为“天线波束”)是天线在所有不同方向上的增益的汇编。每个天线波束可以设计成服务于预定覆盖区域，例如小区或其一部分，通常称为“扇区”。每个天线波束可以设计成在其预定覆盖区域内具有最小的增益水平，并且在覆盖区域之外具有低得多的增益水平以减少相邻小区/扇区之间的干扰。基站天线通常包括辐射元件的线性或二维阵列，例如贴片，偶极子或交叉偶极子辐射元件。现在许多基站天线都包括辐射元件的多个阵列，每个阵列都会生成自身的天线波束。
早期的基站天线生成的天线波束具有固定的形状，意味着一旦安装基站天线，其天线波束就无法改变，除非技术人员物理重新配置天线。许多现代基站天线现在都具有可以从远程位置进行电子重新配置的天线波束。可以电子地重新配置天线波束的最常见方式是改变天线波束的指向方向(即，天线波束具有最高增益的方向)，这被称为电子地“操纵”天线波束。可以在方位平面中水平地和/或在仰角平面中竖直地操纵天线波束。可以通过将控制信号传输到天线来电子地操纵天线波束，从而使天线改变RF信号的子分量的相位，所述信号由生成天线波束的阵列的单独的辐射元件发射和接收。大多数现代基站天线都构造成使得可以电子地改变天线生成的天线波束的仰角或“倾斜”角。这样的天线通常称为远程电子倾斜(“RET”)天线。
为了电子地改变由辐射元件的线性阵列生成的天线波束的下倾斜角，可以在阵列的辐射元件上施加相位锥度。可以通过调整移相器上的设置来施加这样的相位锥度，所述移相器沿着无线电设备和线性阵列的各个辐射元件之间的RF传输路径定位。一种广泛使用的移相器类型是机电“电刷”移相器，其包括主印刷电路板和可以在主印刷电路板上方旋转的“电刷”印刷电路板。这样的电刷移相器通常将在主印刷电路板处接收的输入RF信号分为多个子分量，然后将这些子分量中的至少一些耦合到电刷印刷电路板。RF信号的子分量可以沿着多个弧形迹线从电刷印刷电路板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包括至少一个辐射元件的辐射元件的相应子组。通过在主印刷电路板上方物理地(机械地)旋转电刷印刷电路板，可以改变RF信号的子分量耦合回到主印刷电路板的位置，因此改变从移相器到辐射元件的相应子组的传输路径的长度。这些路径长度的变化导致RF信号的相应子分量的相位变化，并且由于弧具有不同的半径，因此沿着不同路径的相位变化将不同。通常，通过向RF信号的一些子分量施加各种幅度(例如，+X°，+2X°和+3X°)的正相移并通过向RF信号的其他子分量施加相同幅度(例如，-X°，-2X°和-3X°)的负相移而施加相位锥度。在授予Timofeev的美国专利No.7,907,096中讨论了该变型的示例性移相器，该专利的公开内容在此全文引入。电刷印刷电路板通常使用经由机械联动装置连接到电刷印刷电路板的机电致动器(例如DC电机)来移动。这些致动器通常称为“RET致动器”。驱动单个机械联动装置的单独的RET致动器和具有驱动多个或相应机械联动装置的多个输出构件的“多RET致动器”都通常用于基站天线中。
发明内容
根据本发明的实施例，一种基站天线包括：远程电子倾斜(“RET”)致动器；具有可移动元件的移相器；在所述RET致动器和所述移相器之间延伸的机械联动装置，所述机械联动装置包括RET杆；以及包括基座构件和可调构件的可调RET杆支撑件，所述可调构件包括RET杆保持器并且相对于所述基座构件可移动地安装。
基座构件可以包括安装结构，所述安装结构构造成将所述可调RET杆支撑件安装到底板。所述RET杆保持器相对于所述底板的距离是可变的。所述安装结构可以包括横向延伸凸缘，所述横向延伸凸缘抵靠所述底板的暴露表面。腔孔可以形成在所述基座构件的底部中。一对横向槽可以形成在所述基座构件的底部中。所述安装结构还可以包括连接器，所述连接器包括延伸圆柱体，所述圆柱体装配到所述腔孔中，所述底板捕获在所述基座构件和所述连接器之间。所述连接器还可以包括一对阶梯状凸缘，所述阶梯状凸缘装配到所述横向槽中。所述连接器可以延伸通过所述底板中的孔。所述基座构件可以包括从安装结构延伸的立柱。所述立柱可以限定具有有效直径的腔。所述腔可以大致垂直于所述底板延伸。所述腔的敞开端可以包括分裂壁结构。所述分裂壁结构可以包括从所述立柱的远端延伸的凹口。所述凹口可以在所述立柱中形成两个面对的端部。所述两个面对的端部可以在锁定位置朝向彼此压缩以减小所述腔的有效直径。锁定构件可以将所述立柱保持在压缩、锁定位置。所述锁定构件可以包括可变形柄脚。棘轮结构可以设置在所述腔中。所述棘轮结构可以包括形成在所述腔的内表面上的一系列第一脊。所述第一脊可以大体上横向于所述可调构件的行进方向延伸。所述第一脊可以围绕所述腔的周边延伸。所述第一脊可以形成为一系列齿和隆起中的至少一个，其产生限定所述可调构件的止动位置的交替的凸起部分和凹陷部分。当所述立柱处于锁定位置时，所述腔中的第一脊可以与所述可调构件上的配合第二脊接合以产生机械互锁。处于未压缩位置的所述构件的两个面对的端部可以限定解锁位置。当所述立柱处于解锁位置时，所述可调构件上的第二脊和所述腔中的第一脊可以骑跨在彼此上，使得所述可调构件可在所述腔中线性地移动而不旋转所述可调构件。所述可调构件可以包括轴，所述轴尺寸设置成当所述立柱处于解锁配置时可滑动地装配在所述腔内。所述第二脊可以在所述轴上。所述第二脊可以大致横向于所述可调构件在所述腔中的行进方向延伸。所述轴可以支撑所述RET杆保持器。所述RET杆保持器可以包括一对相对臂，所述一对相对臂的远端可以彼此间隔以产生用于接收所述RET杆的开口。腔可以形成在所述基座构件和所述可调构件中的一个上，并且轴可以可滑动地接收在所述腔中，所述轴形成在所述可调构件和所述基座构件中的另一个上。所述腔和所述轴可以包括配合棘轮结构。所述配合棘轮结构可以包括在所述轴上的第一多个脊和在所述腔中的第二多个脊。所述第一和第二脊可以形成为一系列齿和隆起中的至少一个，其产生限定所述可调构件的止动位置的交替的凸起部分和凹陷部分。所述第一和第二脊可以形成为配合螺纹。所述第一和第二脊可以形成为配合螺纹，使得所述可调构件相对于所述基座构件的运动通过相对于所述基座构件旋转所述可调构件以将所述可调构件拧入或拧出所述基座构件来实现。所述RET杆保持器可枢转地安装在所述轴上。第二可调构件可以位于所述可调构件和所述基座构件之间。所述第二可调构件，所述可调构件和所述基座构件可以可伸缩地彼此安装。所述棘轮结构可以包括在所述轴和所述腔中的一个上的突起或一系列突起，所述突起或一系列突起与所述轴或所述腔中的另一个上的棘爪、凹部或孔或一系列棘爪、凹部或孔接合。
附图说明
图1A是根据本发明的实施例的示例性RET基站天线的透视图。
图1B是图1A的RET基站天线的透视图，其天线罩被去除。
图2是示意性框图，示出了图1A-1B的RET基站天线的各种部件之间的电连接。
图3是可以包括在图1A-1B的RET基站天线中的一对机电移相器的前透视图。
图4是可以包括在图1A-1B的RET基站天线中的多RET致动器的透视图。
图5是图1A-1B的RET基站天线的一部分的后视图，示出了如何使用机械联动装置将图4的多RET致动器的输出构件连接到图3中所示的移相器中的相应移相器。
图6是本发明的可调RET杆支撑件的实施例的侧视图。
图7是图6的可调RET杆支撑件的透视图。
图8是图6的可调RET杆支撑件的部分截面侧视图。
图9是图6的可调RET杆支撑件的基座构件的透视图。
图10是图6的可调RET杆支撑件的基座构件的第一部分截面图。
图11是沿着与图10的平面正交的平面截取的图6的可调RET杆支撑件的基座构件的第二部分截面图。
图12是图6的可调RET杆支撑件的基座构件的仰视图。
图13是图10的区域C的详细视图。
图14是图6的可调RET杆支撑件的连接器的俯视图。
图15是图12的区域D的详细视图。
图16是图6的可调RET杆支撑件的可调构件的透视图。
图17是图16的可调构件的侧视图。
图18是图16的可调构件的截面图。
图19是图16的可调构件的另一实施例的截面图。
图20是本发明的可调RET杆支撑件的另一实施例的截面侧视图。
具体实施方式
现代基站天线通常包括两个，三个或更多个辐射元件线性阵列，其中每个线性阵列具有电子可调下倾斜。线性阵列通常包括交叉极化的辐射元件，并且提供独立的移相器以针对每个极化电子地调节天线波束的下倾斜。为了改变由基站天线上的线性阵列产生的天线波束的下倾角，可以将控制信号发射到天线，所述控制信号使与线性阵列关联的RET致动器在其输出构件中产生期望的运动量。该运动可以包括例如线性运动或旋转运动。机械联动装置用于将RET致动器的输出构件的运动转换成与线性阵列关联的移相器的可移动元件(例如，电刷臂)的运动。因此，每个机械联动装置可以在RET致动器的输出构件和移相器的可移动元件之间延伸。
在一些实施例中，机械联动装置可以包括一系列纵向延伸的塑料或玻璃纤维RET杆，其可以通过在天线的宽度和/或深度方向上延伸的RET联动装置连接。RET联动装置可以将RET杆彼此连接和/或连接到RET致动器或移相器。通常使用多个RET杆，原因是RET致动器的输出构件通常在宽度或深度方向之一或两者上都未与关联移相器的输入构件对准。因此，例如，机械联动装置可以包括附接到RET致动器的输出构件的第一RET杆和附接到移相器的输入构件的第二RET杆，其中第一和第二RET杆通过RET联动装置彼此连接。RET联动装置因此可以用于在机械联动装置中形成“点动”以用于对准和/或布线目的之一或两者。在许多情况下，单个机械联动装置中可以包括三个甚至四个RET杆。结果，波束成形基站天线通常包括大量的RET杆，其中RET杆跨越相对长的距离。
而且，取决于天线的类型，RET致动器的类型，移相器的类型以及天线的布局和几何形状，天线底板上方每个RET杆的高度趋于变化。如本文所用，诸如“高度”和“天线底板上方”的术语是指底板的背侧和RET杆之间的距离。在天线的实际使用中，天线通常相对于水平线大致竖直地放置，使得底板也大致竖直地布置。结果，当使用天线时，在底板上方的RET杆的高度通常是水平尺寸。如本文所述，底板的背侧和RET杆或RET杆保持器之间的距离或RET杆保持器的长度在本文中可以称为“高度”，而与天线的空间取向无关。由于RET杆的长度和材料，如果不加支撑，RET杆可能会趋于沿其长度弯曲或下垂。结果，提供了沿着RET杆的长度间隔的RET杆支撑件以支撑和引导RET杆。然而，由于在底板上方的RET杆的高度变化，因此有必要提供各种高度的RET杆支撑件以适应不同的天线布局。RET杆支撑件的高度可以在约5mm至约50mm的范围内，其中RET杆支撑件设置在高度为5.5mm，8.75mm，8.8mm，11.1mm，11.2mm，12.13mm，12.5mm，20.27mm，24.71mm，28.93mm，31.6mm，33.9mm，35.27mm，39.2mm，39.34mm，41.8mm和49.48mm的一些天线中。结果，基站天线制造商的库存零件数量很高，从而增加了天线的成本。而且，大量零件也是后勤负担。大量零件也增加了制造复杂性。
根据本发明的实施例，提供了包括可调RET杆支撑件的基站天线，所述可调RET杆支撑件可以显著减少特定基站天线制造商需要保持库存的零件数量。根据本发明的实施例的可调RET杆支撑件可以包括构造成安装在天线底板上的第一构件和构造成连接并支撑RET杆的第二构件。第一构件和第二构件可相对于彼此移动以调节RET杆支撑件相对于底板的高度，由此适应各种各样的RET天线设计和配置。
在一些实施例中，第一和第二构件可相对于彼此线性地滑动。在其他实施例中，第一和第二构件可以通过螺纹连接来联接，使得第一和第二构件相对于彼此的旋转调节RET杆支撑件的高度。可以提供锁定机构以在适当地设置RET杆支撑件的高度之后固定第一和第二构件相对于彼此的位置。结果，可以使用少量的RET杆支撑件，并且在一些情况下可以使用单个RET杆支撑件来支撑不同天线配置的RET杆。这使天线制造商可以减少库存的零件，减少基站天线制造商需要设计和开发的RET杆支撑件的数量，并且可以避免每次设计新天线时都需要设计和制造新的RET杆支撑件。
根据本发明的其他实施例，可以使用标准化部件来提供可调RET杆支撑件。标准化部件可以包括例如注射模制的塑料部件，由金属板冲压和/或弯曲的金属部件，或这些材料的组合。可调RET杆支撑件可以用于多种不同的基站天线设计，因此可以大量生产。
现在将参考附图更详细地讨论本发明的实施例。在一些情况下，在附图中使用两部分式附图标记。在本文中，具有这样两部分式附图标记的元件可以由它们的完整附图标记(例如，线性阵列120-2)单独引用，并且可以由其附图标记的第一部分(例如，线性阵列120)共同引用。
图1A是根据本发明的实施例的RET基站天线100的透视图。图1B是基站天线100的透视图，其中天线罩被去除以示出天线100中包括的辐射元件的四个线性阵列。应当理解，除了本文具体描述的实施例之外，本文所述的可调RET杆支撑件可以用于，并且旨在用于多种天线配置。RET天线100包括天线罩102，至少一个安装托架104，底端帽106和顶端帽108。多个输入/输出端口110安装在底端帽106中。同轴电缆(未示出)可以连接在输入/输出端口110和一个或多个无线电装置(未示出)上的RF端口之间。这些同轴电缆可以在无线电装置和基站天线100之间传送RF信号。输入/输出端口110还可以包括控制端口，所述控制端口从远离基站天线100的控制器向基站天线100传送控制信号。这些控制信号可以包括用于电子地改变由基站天线100生成的天线波束的倾斜角的控制信号。
为了便于参考，图1A包括限定基站天线100的长度(L)，宽度(W)和深度(D)轴线(或方向)的坐标系，将在整个申请中对其进行讨论。通常，RET杆的纵向轴线沿着长度(L)延伸，并且可调RET杆支撑件的纵向轴线沿着深度(D)延伸。
图1B是图1A的基站天线的透视图，其中天线罩102被去除。如图1B中所示，基站天线100包括低频带辐射元件122(即，在较低频带中发射和接收信号的辐射元件)的两个线性阵列120-1、120-2和高频带辐射元件132(即，在较高频带中发射和接收信号的辐射元件)的两个线性阵列130-1、130-2。每个低频带辐射元件122实现为交叉极化辐射元件，其包括相对于方位平面以-45°角定向的第一偶极子和相对于方位平面以+45°角定向的第二偶极子。类似地，每个高频带辐射元件132实现为交叉极化辐射元件，其包括相对于方位平面以-45°角定向的第一偶极子和相对于方位平面以+45°角定向的第二偶极子。由于提供了交叉极化辐射元件，因此每个线性阵列120-1、120-2、130-1、130-2将生成两个天线波束，即，由-45°偶极子生成的第一天线波束和由+45°偶极子生成的第二天线波束。辐射元件122、132从底板112向前延伸，并且可以包括例如金属片，所述金属片用作辐射元件122、132和/或反射器的接地平面。
图2是示出了RET天线100的各种附加部件以及它们之间的电连接的示意性框图。应当注意，图2未示出天线100上的各种元件的实际位置，而是绘制为仅示出各种元件之间的电传输路径。
如图2中所示，每个输入/输出端口110可以连接到移相器150。基站天线100针对天线内的每个线性阵列120、130在发送和接收子带之间执行双工(这允许不同的下倾斜施加到发射和接收子带)，因此每个线性阵列120、130都包括发射(输入)端口110和接收(输出)端口110。每个发射端口110的第一端可以连接到无线电装置(未显示)的发射端口，例如远程无线电头端。每个发射端口110的另一端联接到发射移相器150。类似地，每个接收端口110的第一端可以连接到无线电装置(未示出)的接收端口，并且每个接收端口110的另一端联接到接收移相器150。为每个线性阵列120、130提供两个发射端口，两个接收端口，两个发射移相器和两个接收移相器以处理两种不同的极化。
每个发射移相器150将输入其中的RF信号分为五个子分量，并向这些子分量施加相位锥度以设定由辐射元件122、132的关联线性阵列120、130生成的天线波束的倾斜角(仰角)。每个发射移相器150的五个输出联接到五个相应的双工器140，所述双工器将发射移相器150输出的RF信号的子分量传递到辐射元件122、132的五个相应子阵列。在图1A、1B和2所示的示例性天线100中，每个低频带线性阵列120包括十个低频带辐射元件122，其被分组为五个子阵列，每个子阵列有两个辐射元件122。每个高频带线性阵列130包括十五个高频带辐射元件132，其被分组为五个子阵列，每个子阵列有三个辐射元件132。在图2中，标记为122、132的框代表辐射元件的子阵列。
辐射元件的每个子阵列将接收到的RF信号传递到双工器140中的相应一个，所述双工器又将那些接收到的RF信号路由到关联接收移相器150的相应输入。接收移相器150将相位锥度施加到向其输入的每个接收到的RF信号以设置接收天线波束的倾斜角，然后将接收到的RF信号组合为复合RF信号。每个接收移相器150的输出联接到相应的接收端口110。
尽管图1B和2示出了天线具有两个线性阵列120，所述每个线性阵列具有十个低频带辐射元件122，以及两个线性阵列130，所述每个线性阵列具有十五个高频带辐射元件132，但是应当领会，线性阵列120、130的数量和每个线性阵列120、130中包括的辐射元件122、132的数量可以改变。还应当领会，可以在无线电装置中而不是在天线100中完成双工，每个子阵列的辐射元件122、132的数量可以变化，可以使用不同类型的辐射元件(包括单极化辐射元件)，并且可以在不脱离本发明的范围的情况下对基站天线100进行许多其他改变。
从图2可以看出，基站天线100可以包括总共十六个移相器150。尽管每个线性阵列120、130的两个发射移相器150(即，每个极化一个发射移相器150)可能不需要独立地控制(并且对于每个线性阵列120、130的两个接收移相器150也是如此)，但是仍然有应当独立可控的八组两个移相器150。因此，可能需要至少八个机械联动装置以将八组移相器150连接到相应的RET致动器。如上面所解释的，机械联动装置通常包括多个RET杆以允许机械联动装置中的“点动”以用于对准和/或布线目的之一或两者。
图2中所示的每个移相器150可以例如实现为旋转电刷移相器。由移相器150赋予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的旋转电刷的位置，如将参考图3所解释的。应当领会，可以使用其他类型的移相器代替旋转电刷移相器，例如长号移相器，滑动介电移相器等。
参考图3，示出了双旋转电刷移相器组件200，其可以用于实现例如图2的移相器150中的两个。双旋转电刷移相器组件200包括第一和第二移相器202、202a。在接下来的图3的描述中，假定两个移相器202、202a均是具有一个输入和五个输出的发射移相器。应当领会，如果改为将移相器202、202a用作接收移相器，则术语改变，原因是当用作接收移相器时，将有五个输入和单个输出。
如图3中所示，双移相器200包括背对背布置的第一和第二主(固定)印刷电路板210、210a以及可旋转地安装在相应的主印刷电路板210、210a上的第一和第二可旋转电刷印刷电路板220、220a(电刷印刷电路板220a在图3的视图中几乎不可见)。电刷印刷电路板220、220a可以经由枢轴销222枢转地安装在相应的主印刷电路板210、210a上。电刷印刷电路板220、220a可以在其远端处经由托架224接合在一起。
每个可旋转电刷印刷电路板220、220a在其相应的主印刷电路板210、210a上方的位置可由驱动轴228(部分在图3中示出)的位置控制。驱动轴228可以构成将RET致动器连接到移相器的机械联动装置的一部分或全部。在本实施例中，驱动轴228包括RET杆。在一些实施例中，联动装置可以将RET杆连接到电刷印刷电路板220、220a。
每个主印刷电路板210、210a包括传输线迹线212、214。传输线迹线212、214大体上为弓形。在一些情况下，弓形传输线迹线212、214可以以蛇形图案布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有两个弓形传输线迹线212、214(印刷电路板210a上的迹线在图3中不可见)，其中第一弓形传输线迹线212沿着每个印刷电路板210、210a的外圆周布置，并且第二弓形传输线迹线214在外部传输线迹线212内同心地布置在较短的半径上。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连接到未经历可调相移的输出焊盘240。
主印刷电路板210包括从靠近主印刷电路板210的边缘的输入焊盘230通向枢轴销222所在的位置的一个或多个输入迹线232。输入迹线232上的RF信号通常经由电容连接耦合到电刷印刷电路板220上的传输线迹线(在图3中不可见)。电刷印刷电路板220上的传输线迹线可以分成两个次级传输线迹线(未示出)。RF信号从电刷印刷电路板220上的次级传输线迹线电容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的每个端部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。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出焊盘240。当电刷印刷电路板220移动时，从移相器202的输入焊盘230到每个输出焊盘240的电路径长度改变。例如，当电刷印刷电路板220向左移动时，其缩短从输入焊盘230到连接到传输线迹线212的左侧(其连接到辐射元件的第一子阵列)的输出焊盘240的路径的电长度，同时从输入焊盘230到连接到传输线迹线212的右侧(其连接到辐射元件的第二子阵列)的输出焊盘240的电长度增加相应的量。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中所示，移相器202a的旋转电刷印刷电路板220a可以由与移相器202的旋转电刷印刷电路板220相同的驱动轴228控制。
如上所述，RET致动器用于驱动移相器的可移动元件。图4是可以在根据本发明的实施例的基站天线中使用的示例性RET致动器300的透视图，但是RET致动器的配置可以不同于具体示出的。RET致动器300是包括多个输出构件的多RET致动器，所述多个输出构件可以驱动多个相应的机械联动装置。
如图4中所示，多RET致动器300包括壳体310和一对连接器320，所述一对连接器安装成延伸通过壳体310。连接器320可以连接到通信电缆，所述通信电缆可以用于将来自基站控制系统的控制信号输送到多RET致动器300。
多RET致动器300还包括沿着相应的平行轴线延伸的八个大致平行的蜗轮轴340(在图4中仅可见蜗轮轴340中的四个)。蜗轮轴340可旋转地安装在壳体310中。驱动电机(未示出)可以安装在壳体310中，所述驱动电机可以用于使蜗轮轴340中的选定的一个旋转。还可以在壳体310内安装各种选择机构，所述选择机构可以用于选择蜗轮轴340中的一个，使得驱动电机可操作地连接到选择的蜗轮轴340。
内螺纹活塞350安装在每个蜗轮轴340上，并且构造成(例如，通过螺纹)在蜗轮轴340旋转时相对于蜗轮轴340轴向移动。每个活塞350可以连接到机械联动装置(在图4中未示出)，所述机械联动装置将活塞350连接到天线的一个或多个移相器上的可移动元件，使得活塞350的轴向运动可以用于将相位锥度施加到通过天线的线性阵列发射和接收的RF信号的子分量。通过改变蜗轮轴340的旋转方向，每个活塞350可以沿着其关联的蜗轮轴340在任一方向上移动。活塞350的线性运动被传递到机械联动装置中的RET杆，使得当每个活塞350沿其关联的蜗轮轴在任一方向上线性移动时，连接到该活塞的RET杆也沿其纵向轴线在任一方向上线性移动。
图5是基站天线100的一部分的后视图，示出了如何使用机械联动装置160-1、160-2、160-3和160-4将RET致动器300的输出构件(即，活塞350)连接到相应对的移相器150的可移动元件。多RET致动器300在天线100中安装在底板112的后方。八对移相器150可以安装在底板112的后方(在图5中仅可见四对移相器)。由于基站天线100具有由双极化辐射元件122、132形成的线性阵列120、130，因此将移相器150成对安装，因为针对每个极化的移相器150将被调整相同的量。RET致动器300通过包括RET杆166和联动装置164的机械联动装置160连接到移相器150。
提供机械联动装置160以将多RET致动器300的每个输出构件350连接到相应的一对移相器150。每个机械联动装置160包括通过联动装置164连接的多个RET杆166。在一些实施例中，单个RET杆可以包括机械联动装置，而在其他实施例中，可以使用更多数量的RET杆和联动装置。例如，机械联动装置160-1连接在RET致动器300的活塞350中的一个和接合并旋转地移动移相器150-1和150-2的相应电刷臂152的移相器组件的滑动器154之间。如图5中所示，机械联动装置160-1包括附接到多RET致动器300的活塞350的第一RET杆166，第二RET杆166，将第一RET杆166连接到第二RET杆166的第一RET联动装置164，以及与移相器150-1、150-2的电刷臂152接合的滑动器154。RET杆166可以包括例如大体刚性的玻璃纤维或塑料纵向延伸杆。图5中所示的其他三个机械联动装置160包括RET杆166和RET联动装置164的类似组合。RET杆166通常在天线100的纵向方向上延伸，而RET联动装置164通常沿着宽度和/或深度轴线延伸以将两个RET杆166连接在一起，和/或将RET杆166连接到RET致动器的输出构件或移相器组件的可移动元件。每个机械联动装置160用于将RET致动器300的输出构件350的线性运动传递到滑动器154，但是在其他实施例中，旋转运动可以由机械联动装置传递。
从图5可以看出，机械联动装置160通常包括多个RET杆166，原因是RET致动器350的输出构件通常不与移相器150的可移动元件152、154纵向对准。在机械联动装置160中还可能需要沿着宽度和/或深度轴线的偏移或“点动”，以便将机械联动装置160围绕天线100中的其他元件路由。而且，与其他的RET杆166相比，每个RET杆166通常在纵向方向上跨越不同的距离。
由于RET杆166并非完全刚性，因此有必要沿着RET杆的长度以一定间隔提供RET杆支撑件400。底板112上方的RET杆166的高度可以在单个天线内和/或在不同类型的天线之间变化。因此，必须改变RET杆支撑件400的有效高度以与底板112上方的RET杆166的高度对准。本发明的RET杆支撑件400是可调节的，使得单个可调RET杆支撑件400可用于设置在底板112上方的不同高度处的RET杆166。
参考图6至15，在一个实施例中，RET杆支撑件400包括第一基座构件402和第二可移动构件404，所述第一基座构件在RET杆166正下方的位置固定到底板112以由该RET杆支撑件400支撑，所述第二可移动构件可移动地安装在基座构件402上，使得可移动构件404相对于基座构件402的位置是可调节的，由此调节RET杆支撑件400的高度。
基座构件402包括用于将基座构件402安装到底板112的安装结构406。在一个实施例中，安装结构406包括抵靠底板112的暴露表面设置的横向延伸凸缘408。腔孔410在凸缘408之间形成在基座构件402的底部中。一对横向槽411从腔孔410延伸并与其连通。提供了连接器412，其包括延伸圆柱体414和从圆柱体414延伸的一对阶梯状凸缘415。圆柱体414具有的外径等于或略大于腔孔410的内径，并且阶梯状凸缘415具有的宽度等于或略大于横向槽411的宽度。圆柱体414可以压配合到腔孔410中，而阶梯状凸缘415的近侧阶梯压配合到槽411中以将连接器412固定到基座构件402。图6示出了部分插入到基座构件402中的连接器412。当连接器412被完全插入到基座构件402中时，底板112俘获在连接器412和凸缘408之间。
为了将RET杆支撑件400安装到底板112，将腔孔410和横向槽411定位在底板112中形成的同延通孔416上。圆柱体414和阶梯状凸缘415的近侧阶梯从底板112的相对侧通过通孔416插入，并且分别压配合到连接器412的腔孔410和横向槽411中，从而将底板112俘获在凸缘408和连接器412之间。圆柱体414和阶梯状凸缘415的近侧阶梯可以通过由这些部件之间的压配合连接产生的压缩/摩擦力而保持在基座构件402中。替代地，可以使用诸如粘合剂，单独的紧固件，可变形的锁定构件等的附接机构将连接器412附接到基座构件402。在其他实施例中，基座构件402可以通过诸如螺钉的紧固件，接合底板上的孔的可变形柄脚，粘合剂等直接连接到底板112。
基座构件402还包括构件420，所述构件限定从安装结构406延伸的立柱并且限定具有直径的细长腔422。基座构件402构造成使得当基座构件402安装到底板112时，腔422大致垂直于底板112延伸。在所示的实施例中，腔422包括大致在立柱420的长度上延伸的圆柱形腔孔。在一些实施例中，腔422可以与腔孔410连通。尽管腔422示出为圆柱形，但其可以具有除圆形以外的其他横截面形状，只要腔422可滑动地接收可调构件404即可。
腔422的敞开端设置有分裂壁结构，其中在所示的实施例中，两个凹口426从立柱420的远端延伸到腔中一定距离以产生两个面对的端部428a、428b。尽管示出了两个凹口426，但是可以提供更多或更少数量的凹口。凹口426包括从立柱420的端部变窄的大致V形凹口，其中凹口的侧壁可以以大约12度发散。凹口426允许构件420的端部428a、428b朝向彼此压缩，由此减小腔422的有效直径。在腔422的未变形或未锁定配置中，选择腔422的直径以允许可调构件402在腔422中线性移动。当通过在凹口426处将部分428a、428b朝向彼此挤压而压缩腔422的端部时，减小腔422的有效直径以将可调构件404相对于基座部分402锁定在适当的位置。端部428a、428b的压缩减小了腔的横向尺寸。在腔具有圆形横截面形状的情况下，横向尺寸可以被认为是腔的直径，在腔具有不同于圆形的横截面形状的情况下，横向尺寸可以不是直径；然而，术语“直径”在本文中可以用来指端部428a、428b之间的横向尺寸，而与腔的横截面形状无关。
提供两个锁定构件429以将立柱402保持在锁定位置。锁定构件429可以包括在端部428a、428b中的一个上的延伸柄脚430，所述延伸柄脚接收在端部428a、428b中的另一个上的配合孔432中。柄脚430包括接合孔432的边缘以将锁定构件保持在锁定位置的表面430a。柄脚430和孔432之一或两者可以可弹性变形以实现锁定动作。锁定机构429可以包括除锁定柄脚以外的结构，例如独立的紧固件，粘合剂，焊接，卡扣，铆钉，铆固等。
为了增加基座构件402在可调构件404上的保持力并促进可调构件404相对于基座构件402的调节，棘轮结构433设置在腔422和可调构件404之间。在一个实施例中，棘轮结构433包括在腔422的内表面上形成的一系列脊434，所述脊大致横向于腔422中的可调构件404的行进方向A(见图8)延伸。在一个实施例中，除了凹口426所在的位置，脊434围绕腔422的周边延伸。在一个实施例中，脊434可以形成为一系列齿，隆起等，其产生限定可调构件404的止动位置的交替的凸起部分和凹陷部分。可调构件404形成有配合脊452，所述配合脊与腔422上的脊434相互接合以将可调构件404定位在腔422中，并且增加基座构件402和可调构件404之间的保持力。当可调构件404上的脊452和腔422中的脊434接合并且立柱420变形到锁定位置时，在可调构件404和基座构件402之间产生机械互锁以固定可调构件404相对于基座构件402的位置，由此固定RET杆支撑件400的高度。当立柱420处于解锁位置时，可调构件404上的脊452和腔422中的脊434可以骑跨在彼此上，使得简单地通过推动或拉动可调构件404，可调构件404可在腔422中线性移动，而无需旋转可调构件404。
可调构件404包括轴450，所述轴尺寸确定成当腔422处于解锁配置时可滑动地装配在腔422内。轴450包括脊452，所述脊大致横向于腔422中的可调构件404的行进方向A(见图8)延伸，并且与腔422中的脊434配合地接合。在一个实施例中，脊452围绕轴450的周边延伸。轴450支撑RET杆保持器454，所述RET杆保持器尺寸确定成可滑动地接收RET杆166，使得RET杆166可以沿其纵向轴线在保持器454中滑动。在所示的实施例中，保持器454具有大致矩形的形状以保持正方形RET杆166。在RET杆具有不同于正方形横截面形状的情况下，保持器454可以构造成匹配RET杆的形状以紧密地但滑动地保持RET杆。在示出的实施例中，保持器454包括一对相对臂456，所述相对臂的远端彼此间隔以产生用于接收RET杆166的开口458。臂456的端部可以形成有锥形凸轮表面459，所述锥形凸轮表面有助于在RET杆166被推动通过开口458时通过易于臂456的展开而将RET杆166插入保持器454中。
为了使用RET杆支撑件400，如前所述，基座构件402附接到底板112，使得其与将由该RET杆支撑件400支撑的RET杆166对准并直接位于其下方。可调构件404被线性地推入基座构件402中以减小RET杆支撑件400的高度，或者被线性地拉出基座构件402以增加RET杆支撑件400的高度。当可调构件404被推入或拉出基座构件402时，可调构件404的轴450上的脊452以棘轮方式骑跨在腔422中的脊434上。脊434、452的接合将可调构件404相对于基座构件402临时保持在适当位置，使得安装者可以释放可调构件404。这释放安装者的手以对系统进行调节并锁定锁定机构429，而不会使可调构件404相对于基座构件402意外移动。调节RET杆支撑件400的高度，使得RET杆166可以在杆保持器454内自由滑动而不会发生约束或变形。可以通过开口458将RET杆166推动到RET杆保持器454中。一旦将RET杆保持器400调节到适当高度，可调构件404就相对于基座构件402锁定在适当位置。具体地，立柱420的两个面对的端部428a、428b被挤压在一起以将可调构件404俘获在适当位置。锁定构件429被接合以将立柱420保持在锁定位置，在所述锁定位置脊434与脊452的接合在可调构件404和基座构件402之间产生机械锁定。
在所示的实施例中，凹腔422形成在基座402上并且凸轴450形成在可调构件404上。然而，这些部件可以颠倒，使得凹腔422形成在可调构件上404并且凸轴450在基座构件402上形成为立柱。而且，在所示的实施例中，单个可调构件404安装在基座构件402上。在其他实施例中，一个或多个附加可调构件可以以伸缩方式布置在可调构件404和基座构件402之间，其中附加构件相对于彼此并且相对于可调构件404和基座构件402可移动和可锁定，如前所述。
在一些实施例中，不同于在腔422和轴450之间使用线性可移动棘轮连接，腔422和轴450可以形成有配合螺纹，使得可调构件404相对于基座构件402的运动通过使可调构件404相对于基座构件402旋转以将可调构件404拧入或拧出基座构件402来实现。由于当RET杆支撑件400处于适当高度时可调构件404的旋转可能导致RET杆保持器454在角度上不与RET杆166对准，因此可以通过销460将保持器454自由地可枢转地安装在轴450上，使得保持器454可以围绕轴450的纵向轴线旋转以相对于RET杆166适当地定向保持器454，而不管轴450的角位置，如图19中所示。在一些实施例中，配合螺纹的螺距可以足够小，使得保持器可以在RET杆保持器的适当高度处相对于RET杆适当地定向，并且可以省去枢转保持器454。
应当领会，在先前的实施例中螺纹也可以用作形成棘轮机构的脊434、452。区别在于在棘轮机构中，腔422的直径相对于轴450的直径足够大，使得轴450可以简单地线性地推动或拉动，并且螺纹骑跨在彼此上。而在旋转螺纹实施例中，轴450和腔422的相对直径要求可调构件404旋转以实现可调构件404和基座构件402之间的纵向运动。
在另一实施例中，腔422中和轴450上的接合结构可以包括除了凸脊或螺纹以外的结构。例如，接合结构可以包括在轴450或腔422中的一个上的突起或一系列突起470，所述突起或一系列突起与轴450或腔422中的另一个上的棘爪，凹部或孔或一系列棘爪，凹部或孔472接合，如图20中所示。突起和凹部或孔的尺寸和间隔确定调节的精度和调节位置的数量。
还应当领会，基站天线制造商可以通过使用可以与许多不同的可调RET联动装置/天线一起使用的可调RET杆支撑件400来库存较少数量的零件。在一些应用中，单个可调RET杆支撑件400可以用于所有制造商的天线设计中，而在其他实施例中，可以使用一个以上可调RET杆支撑件400，每个可调RET杆支撑件旨在与一系列RET天线设计一起使用。在任一情况下，可调RET杆支撑件可以与许多不同的RET天线设计一起使用，并且最小化必须库存的不同类型零件的数量。
应当领会，以上实施例仅旨在作为示例，并且各种不同的实施例都落入本发明的范围内。还应当领会，以上实施例中的任何一个都可以被组合。
根据本发明的另外的实施例，提供了可调RET杆支撑件，其可以由一个或多个标准化部件以及多个可改变部件中的一个或多个形成。例如，标准化部件和多个可改变部件中的一个可以互连以形成可调RET杆支撑件400。例如，标准化基座构件402可以与多个可调构件404中的一个一起使用，其中可调构件404具有不同的长度或尺寸或形状的保持器454。
上面已参考附图描述了本发明。本发明不限于图示的实施方案；相反，这些实施方案旨在向本领域技术人员完整和完全公开本发明。在附图中，相同的附图标记始终表示相同的元件。为了清楚起见，可能会夸大一些部件的厚度和尺寸。
为了便于描述，在本文中可以使用空间相对术语，例如“下方”、“之下”、“下部”、“上方”、“上部”、“顶部”、“底部”等，以描述如图所示的一个元件或特征与另外的一个或多个元件或特征的关系。应当理解，除了图中所示的取向之外，空间相对术语还意图涵盖装置在使用或操作中的不同取向。例如，如果图中的装置被翻转，则描述为在其他元件或特征“之下”或“下方”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两者的取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或其他取向)，并据此解释本文使用的空间相对描述语。
在本文中，除非另外说明，否则术语“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附接或接触。
为了简洁和/或清楚起见，可能不详细描述众所周知的功能或构造。如本文所使用的，表述“和/或”包括相关列出项目中的一个或多个的任何和所有组合。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。将进一步理解，当在本说明书中使用时，术语“包括(comprises)”、“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“具有(including)”指定存在所述特征、操作、元件和/或部件，但是不排除一个或多个其他特征、操作、元件、部件和/或其组合的存在或添加。

Claims (10)

1.一种基站天线，所述基站天线包括：
远程电子倾斜(“RET”)致动器；
具有可移动元件的移相器；以及
在所述RET致动器和所述移相器之间延伸的机械联动装置，所述机械联动装置包括RET杆；
包括基座构件和可调构件的可调RET杆支撑件，所述可调构件包括RET杆保持器并且相对于所述基座构件可移动地安装。
2.根据权利要求1所述的基站天线，其中所述基座构件包括构造成将所述可调RET杆支撑件安装到底板的安装结构。
3.根据权利要求1所述的基站天线，其中所述RET杆保持器相对于所述底板的距离是可变的。
4.根据权利要求1所述的基站天线，其中所述基座构件包括从所述安装结构延伸的立柱，其中所述立柱和所述可调构件中的一个限定具有有效直径的腔，所述腔接收所述立柱和所述可调构件中的另一个。
5.根据权利要求4所述的基站天线，其中所述腔的敞开端包括分裂壁结构，其中所述分裂壁结构包括从所述立柱的远端延伸的多个凹口，所述多个凹口在所述立柱中产生多个端部，并且其中所述立柱的所述多个端部在锁定位置朝向彼此压缩以减小所述腔的有效直径，并且其中处于未压缩位置的所述构件的两个面对的端部限定解锁位置。
6.根据权利要求5所述的基站天线，还包括锁定构件以将所述立柱保持在所述锁定位置。
7.根据权利要求1所述的基站天线，还包括在所述基座构件和所述可调构件之间的棘轮结构。
8.根据权利要求7所述的基站天线，其中所述棘轮结构包括形成在所述腔的内表面上的第一脊，当所述立柱处于所述锁定位置时所述第一脊与所述可调构件上的配合的第二脊接合以产生机械互锁。
9.根据权利要求1所述的基站天线，其中所述可调构件螺纹地连接到所述基座构件，并且其中所述RET杆保持器可枢转地连接到所述可调构件。
10.一种将RET杆安装在基站天线中的方法，所述方法包括：
将可调RET杆支撑件安装在所述基站天线的底板上，其中所述可调RET杆支撑件包括基座构件和可调构件，所述可调构件包括RET杆保持器并且相对于所述基座构件可移动地安装；
相对于所述基座构件螺纹地旋转所述可调构件或相对于所述基座构件线性地棘轮啮合所述可调构件以相对于所述底板定位所述RET杆保持器；以及
将RET杆插入所述RET杆保持器中。
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