CN113437519B - 多频电调天线的传动装置及天线组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种多频电调天线的传动装置以及天线组件，其中传动装置包括主动机构、齿条机构以及驱动机构；齿条机构包括多根平行设置且位于同一平面上的齿条，主动机构包括主动电机以及位于主动电机的输出轴上的齿轮，且主动电机的输出轴垂直于齿条的延伸方向，驱动机构用于驱动齿轮沿着主动电机的输出轴的轴向移动，以使齿轮与多个齿条中的任一个齿条啮合连接进而能够通过主动电机驱动齿轮转动以带动该齿条移动，从而改变移相器的相位实现波束的下倾角调整，并且由于多根与齿轮啮合的齿条位于同一平面上，使得传动装置的周向尺寸较小，结构更为紧凑。

Description

多频电调天线的传动装置及天线组件

技术领域

本公开涉及应用于多频电调天线的传动装置技术领域，尤其涉及一种多频电调天线的传动装置及天线组件。

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深圳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。基于此目的，通常采用调整天线波束下倾角的方式实现。

目前，调整天线波束下倾角的方式为机械下倾和电子下倾，而电子下倾优势明显，是当前的主流和未来的发展趋势。

电子下倾所用的传动装置通常包括主动机构以及从动机构，从动机构具有多个从动齿轮，多个从动齿轮沿着主动机构的主动齿轮的周向呈圆形分布以使得主动齿轮与任意一个从动齿轮啮合实现多频电调天线的下倾角控制，因此目前的电子下倾的传动装置的周向尺寸较大。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种多频电调天线的传动装置及天线组件。

一方面，本公开提供了一种多频电调天线的传动装置，包括主动机构、齿条机构以及驱动机构；

所述齿条机构包括多个齿条，每一个所述齿条用于连接一个移相器，各所述齿条平行设置且位于同一平面上；

所述主动机构包括主动电机和齿轮，所述主动电机的输出轴垂直于各所述齿条的延伸方向；所述齿轮设于所述主动电机的输出轴上；所述驱动机构用于驱动所述齿轮沿着所述主动电机的输出轴的轴向移动，以使所述齿轮与所述多个齿条中的任一个齿条啮合连接；所述主动电机用于驱动所述齿轮转动，以使与所述齿轮相啮合的所述齿条带动所述移相器移动。

根据本公开的一种实施例，所述驱动机构包括驱动组件和滑座，所述滑座位于所述齿轮轴向上的一侧，所述驱动组件用于驱动所述滑座沿所述主动电机的输出轴的轴向移动，以带动所述齿轮沿所述主动电机的输出轴的轴向移动。

根据本公开的一种实施例，所述驱动组件包括驱动电机、同步轮和同步带；

所述驱动电机设置在所述滑座上，所述驱动电机的输出轴与所述主动电机的输出轴垂直，所述同步轮设置在所述驱动电机的输出轴上；所述同步带绕设在所述同步轮上，所述同步轮用于在所述驱动电机的驱动下转动，以使所述滑座相对于所述同步带移动。

根据本公开的一种实施例，所述传动装置还包括导向杆和设置在所述导向杆两端的夹紧块；

所述导向杆的延伸方向与所述主动电机的输出轴平行；所述滑座可滑动地设于所述导向杆上，所述滑座与所述齿轮连接，且所述齿轮可相对于所述滑座转动；

所述同步带的一端固定在其中一个所述夹紧块上，所述同步带的另一端固定在其中另一个所述夹紧块上。

根据本公开的一种实施例，所述导向杆至少为两个，至少两个所述导向杆平行设置。

根据本公开的一种实施例，所述滑座靠近所述同步轮的一侧设置有张紧轮，所述同步带依次绕设在所述张紧轮、所述同步轮上，以使得所述同步带处于张紧状态。

根据本公开的一种实施例，所述张紧轮具有至少两个，各所述张紧轮沿着所述导向杆的轴向间隔设置。

根据本公开的一种实施例，所述滑座的与所述齿轮对应的位置嵌设有轴承，所述齿轮靠近所述轴承的一端伸入所述轴承内。

根据本公开的一种实施例，所述传动装置还包括底板，所述主动机构、所述齿条机构以及所述驱动结构均设于所述底板上且位于所述底板的同侧。

另一方面，本公开还提供一种天线组件，包括移相器以及上述的多频电调天线的传动装置。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供了一种多频电调天线的传动装置以及天线组件，其中传动装置包括主动机构、齿条机构以及驱动机构；齿条机构包括多根平行设置且位于同一平面上的齿条，主动机构包括主动电机以及位于主动电机的输出轴上的齿轮，且主动电机的输出轴垂直于齿条的延伸方向，驱动机构用于驱动齿轮沿着主动电机的输出轴的轴向移动，以使齿轮与多个齿条中的任一个齿条啮合连接进而能够通过主动电机驱动齿轮转动以带动该齿条移动，从而改变移相器的相位实现波束的下倾角调整，并且由于多根与齿轮啮合的齿条位于同一平面上，使得传动装置的周向尺寸较小，结构更为紧凑。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述多频电调天线的传动装置的结构示意图。

其中，1、主动机构；11、主动电机；12、输出轴；13、齿轮；2、齿条机构；21、齿条；3、驱动机构；31、驱动组件；311、驱动电机；312、同步轮；313、同步带；32、滑座；321、第一滑座；322、第二滑座；4、导向杆；5、夹紧块；6、张紧轮；7、底板；8、电机安装座；81、第一座体；82、第二座体。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例提供了一种多频电调天线的传动装置，其中传动装置包括主动机构1、齿条机构2以及驱动机构3；齿条机构2包括多根平行设置且位于同一平面上的齿条21，主动机构1包括主动电机11以及位于主动电机11的输出轴12上的齿轮13，且主动电机11的输出轴12垂直于齿条21的延伸方向，驱动机构3用于驱动齿轮13沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动，以使齿轮13与多个齿条21中的任一个齿条21啮合连接进而能够通过主动电机11驱动齿轮13转动以带动该齿条21沿齿条21的延伸方向移动，从而带动与该齿条21连接的移相器移动，使得移相器的相位调节实现波束的下倾角调整，并且由于多根与齿轮13啮合的齿条21位于同一平面上，使得传动装置的周向尺寸或者厚度较小，结构更为紧凑。

具体的，如图1所示，主动机构1的主动电机11的输出轴12上可移动地设置有齿轮13，且多根齿条21沿着垂直于主动电机的输出轴12的轴向(输出轴12的轴向即为图1所示的y方向)延伸且沿着主动电机的输出轴12的轴向设置，使得齿轮13可以在驱动机构3的驱动下沿着主动电机的输出轴12的轴向移动至与某一个齿条21对应的位置时可以与该齿条21啮合，齿轮13在主动电机11的驱动下转动并带动与其啮合的齿条21沿着齿条21的长度延伸方向(齿条21的长度延伸方向即为图1所示的x方向)往复移动进而实现相位调节，且由于齿轮13与各齿条21之间的啮合传动精度较高，有助于更精确且快速地实现下倾角控制。

为确保多频电调天线的下倾角的准确控制，多根齿条21可以沿着主动电机11的输出轴12的轴向间隔设置，以避免齿轮13与某一个齿条21啮合的同时还与该齿条21相邻的齿条21发生啮合干涉，具体的相邻的齿条21之间的间距根据实际需要设定。

本实施例的传动装置可以实现多频电调天线的波束的下倾角控制，具体可以通过设置多根齿条21，且每一根齿条21连接一个移相器，以分别实现不同的频段控制，即齿轮13移动至与某一个齿条21啮合，则可以控制该齿条21连接的移相器的相位，以实现该频段的控制，具体可以根据多频电调天线的频段数设置齿条的数目，如图1所示，本实施例示例了设置四根齿条的传动装置以作示例参考，但不应先于本实施例的传动装置仅可以设置四根齿条，具体可灵活设置。

此外，为了确保齿轮13沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动时能够与任意一个齿条21啮合，则主动电机11的输出轴12在竖直方向的投影可以落在所有的齿条21上，以使得齿轮13沿着主动电机11的输出轴12滑动至预设位置时可以与相应的一个齿条21啮合，具体的可以设置齿轮13的位置零点、原点和最远点，通过传感器进行归零位。

另外，为了保证齿轮13可以在主动电机11的输出轴12上往复移动且能够在驱动机构3的驱动下转动，则齿轮13应当与主动电机11的输出轴12可移动连接，比如齿轮13套设在主动电机11的输出轴12上；并且为了确保主动电机11驱动齿轮13转动进而带动齿条21往复移动，则齿轮13还与主动电机11的输出轴12可转动连接，比如通过轴承连接等。

如图1所示，驱动机构3包括驱动组件31和滑座32，滑座32位于齿轮13轴向上的一侧，比如图1所示，滑座32位于齿轮13远离主动电机11的一侧，驱动组件31用于驱动滑座32沿主动电机11的输出轴12的轴向移动，以带动齿轮13沿主动电机11的输出轴11的轴向移动。

即驱动组件31可以驱动滑座32沿着如图1所示的箭头S1的方向移动或者沿着如图1所示的箭头S2的方向移动，进而实现滑座32的左右往复移动，多根齿条21同样也沿着如图1所示的x方向平行设置且位于同一平面，使得滑座32沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动时带动齿轮13移动以与不同的齿条21啮合，并带动与之啮合的齿条21沿着图1所示的x方向移动实现齿条21的往复移动。

如图1所示，驱动组件31包括驱动电机311、同步轮312和同步带313；驱动电机311设置在滑座32上且固定在滑座32上，驱动电机311的输出轴与主动电机11的输出轴12垂直，同步轮312设置在驱动电机311的输出轴上；同步带313绕设在同步轮312上，同步轮312用于在驱动电机311的驱动下转动，以使驱动电机311以及滑座32相对于同步带313移动，进而使得滑座32沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动时驱动齿轮13沿着图1所示的y方向移动。

滑座32可以包括第一滑座321以及与第一滑座321连接的第二滑座322，第二滑座322靠近齿轮13设置并位于齿轮13的右侧以与齿轮13连接，第二滑座322的与齿轮13对应的位置嵌设有轴承，齿轮13靠近轴承的一端伸入轴承内使得第二滑座322与齿轮13之间可转动连接。第一滑座321与驱动电机311连接并相对固定，以使得驱动电机311驱动第一滑座321沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动时，第二滑座322也跟随第一滑座321沿着图1所示的y方向移动以推动或者拉动齿轮13沿着主动电机11的输出轴12的轴向移动。

如图1所示，第一滑座321可以呈L型结构，第二滑座322也呈L型结构，第一滑座321具体包括与齿条13的平面平行的第一板体以及垂直于第一板体的第二板体，第二板体上设置有通孔，以供驱动电机311的输出轴穿过通孔并伸出于第一滑座321外部与同步轮312连接。

本实施例中，第一滑座321可以与第二滑座322一体成型或者第一滑座321与第二滑座322卡接固定或者通过紧固件连接固定，紧固件比如为螺钉或者螺栓等。

如图1所示，传动装置还包括导向杆4和设置在导向杆4两端的夹紧块5，导向杆4的延伸方向与主动电机11的输出轴12平行；滑座32可滑动地设于导向杆4上，使得滑座32可以在驱动电机311的作用下沿着导向杆4的轴向滑动实现往复移动。

导向杆4可以与夹紧块5一体成型或者导向杆4的两端分别与相应的夹紧块5卡接或者焊接等。

为了使得滑座32相对于导向杆4的滑动更为平稳，可以设置导向杆4具有两个或者两个以上，两个或者两个以上导向杆4平行设置，即所有的导电杆4的轴向平行，滑座32套设在所有的导向杆4上以使得滑座32沿着所有的导向杆4滑动确保滑动平稳性。另外，多个导向杆4可以平行设置且位于同一平面也可以分别位于不同的平面，具体根据实际需要设定。

同步带313的一端固定在其中一个夹紧块5上，同步带313的另一端固定在其中另一个夹紧块5上，具体的固定方式可以为卡扣固定或者紧固件固定或者粘接固定。

本实施例中，同步带313与主动电机11的位置相对固定，为确保同步轮312与同步带313之间的作用力使得同步轮312能够相对于同步带313移动，因此需要设置同步带313处于张紧状态，本实施例中，在滑座32靠近同步轮312的一侧设置有张紧轮6，同步带313依次绕设在张紧轮6、同步轮312上，以使得同步带313处于张紧状态。

即就是，处于张紧轮6与同步轮312之间的同步带313与处于夹紧块5与张紧轮6之间的同步带313之间具有一定的包角，本实施例中，该包角可以设为大于或等于120°，以确保同步带313处于张紧状态。

如图1所示，张紧轮6具有至少两个，比如图1所示的设置两个张紧轮，两个张紧轮6沿着导向杆4的轴向间隔设置，张紧轮6可以均设置在同步轮312的左侧或者右侧或者分设在同步轮312的左右两侧，以使得同步带313被张紧即可，具体的张紧轮的设置数目和设置位置根据实际需要设定。

张紧轮6可以设置为固定在第二滑座322远离第一滑座321的一侧，具体可以在第二滑座322远离第一滑座321的一侧突出设置连接轴，张紧轮6套设在连接轴上。

如图1所示，传动装置还包括底板7，主动机构1、齿条机构2以及驱动结构3均设于底板7上且位于底板7的同侧，使得整个传动装置沿如图1所示的竖直方向的尺寸较小，即整个传动装置更为紧凑。

底板7可以呈矩形板状或者圆形板状或者其他任意形状的板状结构，底板7上与主动电机11对应的位置可以设置电机安装座8，用于安装固定主动电机11，电机安装座8呈如图1所示的L型结构，L型结构具有第一座体81和与第一座体81连接的第二座体82，第一座体81平行于底板7且与底板7固定连接，比如焊接或者卡接或者粘接等，第二座体82上设置有通孔以供主动电机11的输出轴12穿过。

参考图1，本实施例还提供一种天线组件，包括移相器以及上述的多频电调天线的传动装置。本实施例中的传动装置与上述实施例提供的传动装置的具体结构和实现原理相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再赘述，具体可参照上述实施例的描述。

其中，传动装置的齿轮13与不同的齿条21啮合，使得与该齿条21连接的移相器沿传输支路往复运动，移相器相对于传输支路的位置不断改变，移相器覆盖传输支路的长度也不断改变，由此调节传输支路中的介电常数，进而改变传输支路的传输长度，实现相位调节。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种多频电调天线的传动装置，其特征在于，包括主动机构、齿条机构以及驱动机构；

所述齿条机构包括多个齿条，每一个所述齿条用于连接一个移相器，各所述齿条平行设置且位于同一平面上；

所述主动机构包括主动电机和齿轮，所述主动电机的输出轴垂直于各所述齿条的延伸方向；所述齿轮设于所述主动电机的输出轴上；所述驱动机构用于驱动所述齿轮沿着所述主动电机的输出轴的轴向移动，以使所述齿轮与所述多个齿条中的任一个齿条啮合连接；所述主动电机用于驱动所述齿轮转动，以使与所述齿轮相啮合的所述齿条带动所述移相器移动；

所述驱动机构包括驱动组件和滑座，所述滑座位于所述齿轮轴向上的一侧，所述驱动组件用于驱动所述滑座沿所述主动电机的输出轴的轴向移动，以带动所述齿轮沿所述主动电机的输出轴的轴向移动；

所述传动装置还包括导向杆和设置在所述导向杆两端的夹紧块；

所述导向杆的延伸方向与所述主动电机的输出轴平行；所述滑座可滑动地设于所述导向杆上，所述滑座与所述齿轮连接，且所述齿轮可相对于所述滑座转动；

所述导向杆至少为两个，至少两个所述导向杆平行设置；

所述主动电机的输出轴的两端分别设置有支撑所述主动电机的输出轴的电机安装座。

2.根据权利要求1所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机、同步轮和同步带；

所述驱动电机设置在所述滑座上，所述驱动电机的输出轴与所述主动电机的输出轴垂直，所述同步轮设置在所述驱动电机的输出轴上；所述同步带绕设在所述同步轮上，所述同步轮用于在所述驱动电机的驱动下转动，以使所述滑座相对于所述同步带移动。

3.根据权利要求2所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，

所述同步带的一端固定在其中一个所述夹紧块上，所述同步带的另一端固定在其中另一个所述夹紧块上。

4.根据权利要求3所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，所述滑座靠近所述同步轮的一侧设置有张紧轮，所述同步带依次绕设在所述张紧轮、所述同步轮上，以使得所述同步带处于张紧状态。

5.根据权利要求4所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，所述张紧轮具有至少两个，各所述张紧轮沿着所述导向杆的轴向间隔设置。

6.根据权利要求1至5任一项所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，所述滑座的与所述齿轮对应的位置嵌设有轴承，所述齿轮靠近所述轴承的一端伸入所述轴承内。

7.根据权利要求1-5任一项所述的多频电调天线的传动装置，其特征在于，所述传动装置还包括底板，所述主动机构、所述齿条机构以及所述驱动机构均设于所述底板上且位于所述底板的同侧。

8.一种天线组件，其特征在于，包括移相器以及如权利要求1至7任一项所述的多频电调天线的传动装置。

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