CN114295901B - 天线互调测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种天线互调测试装置，包括安装架、控制单元以及设置于安装架上的驱动机构和敲击机构；所述安装架上设有用于放置天线的安装座，所述驱动机构包括电机与受电机驱动的传动组件；所述敲击机构包括受传动组件带动而往复转动的传动轴、限位组件与固设于所述传动轴上的敲击件，所述传动轴用于带动对准所述安装座的敲击件以敲击放置于安装座上的天线；所述控制单元用于响应所述电机输出力矩的变化而控制电机反转。本发明的天线互调测试装置采用电机作为动力源，电机可稳定的输出力矩，以使得各部件可稳定的运行，以稳定敲击天线，进行天线的互调测试。

Description

天线互调测试装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种天线互调测试装置。

背景技术

基站天线是用于发射或接收电磁波的装置。在基站天线的众多性能指标中，互调是较为重要的一项指标。天线互调是指当两个或多个频率信号经过天线时，由于天线的非线性引入的与原信号频率有和差关系的射频信号。

一般基站天线出厂前都会放入互调微波暗室进行互调测试。为了验证基站天线互调是否具有良好的一致性和稳定性，在测试过程中一般会对基站天线的背面进行敲击，如果敲击前后所测的互调值都合格，则判定该基站天线的互调指标合格。

由于互调测试时，互调微波暗室得关紧房门且不能有人员在内，因此天线的敲击动作都由设备完成。目前，常用的基站天线交调动态测试系统都采用旋转气缸作为动力源，天线的敲击杆及敲击棒直接安装在旋转气缸的输出轴上。将待测试的天线放在机架上面，旋转气缸则靠近天线支撑面安装在机架上，旋转气缸通入压缩空气后，敲击杆及敲击棒跟随旋转气缸转轴正反转，从而实现对天线的敲击。

但该种以旋转气缸作为动力源的系统，虽然能实现对待测试天线的敲击，但也存在弊端。弊端一：旋转气缸一般含有铝合金、不锈钢、橡胶等材料，由于旋转气缸靠近天线，其中的金属件会对天线互调产生一定的影响，导致测试数值不够准确。弊端二：一般敲击杆会采用塑料制作，而敲击棒会采用橡胶制作，由于气缸旋转轴的承载能力有限，直接安装在旋转气缸转轴上的敲击杆及敲击棒不能做得太大，不够结实的敲击杆及敲击棒会经常损坏。弊端三：由于采用了旋转气缸作为动力，因此必须依赖压缩气源才能正常运行。气源中断，则系统瘫痪。弊端四：由于气源的压力值有时会产生波动，则旋转气缸的摆动力度会波动，也就意味着对基站天线的敲击力度会不稳定。

同时，由于旋转气缸的往复旋转的角度是固定的，因此对天线的敲击幅度也是固定的。基站天线种类众多，大小不一，一般大天线应该采用较大的敲击力度和敲击幅度，而小的天线应该采用较小的敲击力度和敲击幅度。显然，采用旋转气缸作为动力源的敲击系统并不能很好地适应。

发明内容

本发明的首要目的在于解决上述问题至少之一而提供一种天线互调测试装置。

为满足本发明的各个目的，本发明采用如下技术方案：

适应本发明的目的之一而提供一种天线互调测试装置，包括安装架、控制单元以及设置于安装架上的驱动机构和敲击机构；

所述安装架上设有用于放置天线的安装座，所述驱动机构包括电机与受电机驱动的传动组件；

所述敲击机构包括受传动组件带动而往复转动的传动轴、限位组件与固设于所述传动轴上的敲击件，所述传动轴用于带动对准所述安装座的敲击件以敲击放置于安装座上的天线；

所述限位组件包括固设于所述传动轴上的限位件和与所述限位件相配合的、用于限制限位件的周向转动行程的限位挡件；

所述控制单元用于响应所述电机输出力矩的变化而控制电机反转。

具体的，所述传动组件包括受电机驱动的第一皮带轮和与传动轴连动的第二皮带轮以及用于连动第一皮带轮与第二皮带轮的皮带。

进一步的，所述限位挡件设有对应所述限位件的转动行程的左挡面与右挡面，所述限位件对应所述左挡面设有左限位面，对应所述右挡面设有右限位面。

具体的，所述驱动机构还包括固设于所述第一皮带轮上的扭力限制器，所述控制单元检测到所述扭力限制器输出的表征力矩变化的信号后，驱动电机反转。

具体的，所述敲击件包括固设于所述传动轴上的转动杆与设置于所述转动杆上的用于敲击天线的敲击杆。

具体的，所述天线互调测试装置还设有涨紧机构，所述涨紧机构包括用于对所述皮带预紧的第三皮带轮。

具体的，所述安装架设有安装台面，所述安装座设置于所述安装台面上，所述控制单元、驱动机构以及敲击机构设置于所述安装台面之下。

进一步的，所述驱动机构设有用于封装所述电机的屏蔽罩。

进一步的，所述传动组件通过皮带传动或链条传动或齿轮传动。

进一步的，所述安装架、驱动组件和敲击机构由非金属材料制成。

相对于现有技术，本发明的优势如下：

首先，本发明的天线互调测试装置采用电机作为动力源，电机可稳定的输出力矩，以使得天线互调测试装置的各部件可稳定的运行，以稳定敲击天线，而不会如同传统的天线互调测试装置采用气缸作为动力源，传动力矩具有较大的波动，不利于稳定地进行天线互调测试。

其次，本发明的天线互调测试装置采用限位组件限制敲击机构的转动行程，使得敲击机构可其周向转动行程的部分区段上反复运动，以避免敲击件再敲击天线后，持续对天线输出力矩，而使得敲击件折断。

再次，本发明的天线互调测试装置采用控制单元控制电机的转动，当限位件与限位挡件相对抵触或敲击件与天线相抵触时，控制单元通过检测电机的转速与输出力矩的变化，而控制电机反转，避免限位件与限位挡件持续抵触和敲击件持续对天线输出力矩。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明的天线互调测试装置与天线的结构示意图。

图2为本发明的天线互调测试装置的安装架的结构示意图。

图3为本发明的天线互调测试装置的部分结构示意图。

图4为本发明的天线互调测试装置的限位组件的剖面示意图。

图5为本发明的天线互调测试装置的限位件的结构示意图。

图6为本发明的天线互调测试装置的限位挡件的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的实例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是实例性的，仅用于解释本发明而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明提供了一种天线互调测试装置，该天线互调测试装置采用电机作为动力源，使得所述天线互调测试装置可稳定地工作，且电机可提供稳定的且较大的驱动力矩，以便于通过敲击机构敲击天线，以对天线进行互调测试。

在本发明的典型实施例中，结合图1与图3，所述天线互调测试装置10包括安装架20、控制单元以及设置于安装架20上的驱动机构30、敲击机构40及涨紧机构50。

结合图2，所述安装架20包括上架体21与下架体22以及用于连接上架体21与下架体22的多个支撑柱24，以使得所述安装架20呈框架结构。所述上架体21上设有两个安装台面23，该两个安装台面23间隔设置，且所述两个安装台面23相互配合形成安装座，所述安装座用于放置天线80，以便于天线80稳定地设置于安装座上。

结合图3，所述驱动机构30包括电机31与受电机31驱动的传动组件，所述电机31设置于所述下架体22上。所述传动组件包括第一皮带轮32、第二皮带轮33、皮带34以及扭力限制器35。所述皮带34套设于第一皮带轮32的轮槽与第二皮带轮33的轮槽中，以便于通过皮带34连动第一皮带轮32与第二皮带轮33。所述第一皮带轮32设置于所述下架体22上，所述第二皮带轮33设置于上架体21，但第二皮带轮33设置于所述安装台面23之下。在一个实施例中，所述电机31为伺服电机31。

所述第一皮带轮32设有沿其轴心线设置的轮孔，所述扭力限制器35设置于所述轮孔内，且扭力限制器35与第一皮带轮32一体成型设置，所述电机31的转动轴插接于所述扭力限制器35中，以通过所述扭力限制器35带动所述第一皮带轮32转动。

所述扭力限制器35包括内圈部351与轮部352，所述内圈部351用于套接所述电机31的转动轴，所述轮部352与所述第一皮带轮32的轮孔固定连接或一体成型设置。当电机31过载时，内圈部351与轮部352之间会出现打滑现象，以断开电机31的转动轴与内圈部351的动力传输，实现对电机31的过载保护。

在一个实施例中，所述电机31与所述扭力限制器35之间还设有减速箱36，电机31的转动轴插接于减速箱36，减速箱36的输出轴与扭力限制器35相连接。通过设置减速器，降低传动速度，提高驱动力矩的强度，以为敲击机构40提供较大的驱动力矩。

所述敲击机构40包括传动轴41、限位组件以及敲击件42。所述上架体21上设有两个轴座43，所述轴座43上设有通孔，所述传动轴41插接于所述两个轴座43的通孔内，以将传动轴41转动设置于所述上架体21上，且该两个轴座43对称设置于垂直于所述传动轴41的中轴线的中垂线的两侧，以便于将传动轴41平稳地支撑于所述上架体21上。优选的，所述传动轴41为阶梯轴。

所述第二皮带轮33设有轮孔，所述第二皮带轮33通过其轮孔固定套接于所述传动轴41上，第二皮带轮33通过皮带34被第一皮带轮32带动转动，第二皮带轮33带动传动轴41转动。

所述敲击件42包括转动杆421与固设于所述转动杆421上的敲击杆422。所述转动杆421的长度方向的一端设有转动孔，所述转动杆421通过其转动孔固定套接于所述传动轴41上。所述转动杆421的长度方向的另一端设有安装孔，所述敲击杆422固定插接于所述安装孔内，使得敲击杆422与转动杆421构成双支点结构，提升敲击件42的强度。且敲击件42由电机31驱动，使得敲击件42的截面的外轮廓的可设置较大面积，提升敲击件42的结构强度，以使得敲击件42可对天线80施加较大的力矩，而不会损坏。所述敲击件42由塑料材料制成，以避免金属材料的敲击件42影响天线80的互调测试。在一个实施例中，所述转动杆421与所述敲击杆422一体成型设置。

所述敲击件42设置于所述安装座之下，当第二皮带轮33带动所述传动轴41转动时，传动轴41带动敲击件42转动，使得敲击件42的敲击杆422对准所述安装座所在方向转动。当安装座上放置有天线80时，敲击件42转动时，敲击杆422转动，以敲击天线80或远离天线80。

结合图3至图6，所述限位组件包括限位件46和与所述限位件46相配合的限位挡件47。所述限位件46包括固定孔461，限位件46通过其固定孔461固定套设与所述传动轴41上。所述限位挡件47设有用于支撑所述限位件46的弧状槽473，所述限位件46对应所述弧状槽473设有转动凸起464，所述限位件46在传动轴41的带动下通过其转动凸起464沿所述限位挡件47的弧状槽473转动。所述转动凸起464的截面呈半圆状，所述弧状槽473的截面也呈半圆状。

所述限位挡件47用于限制所述限位件46的周向转动，也即是说，限位挡件47用于限制传动轴41周向转动，以使得传动轴41在其周向转动行程的其中一段行程上反复运动，进而言之，使得敲击件42在其周向转动行程的一段行程中反复运动。

所述限位挡件47固定设置于所述上架体21上，且所述限位挡件47设置于限位件46的周向转动行程上，用于阻挡限位件46的周向转动。所述限位挡件47对应所述限位件46的转动行程设有左挡面471与右挡面472，所述限位件46对应所述限位挡件47的左挡面471设有左限位面462，限位件46对应所述限位挡件47的右挡面472设有右限位面463。

当所述限位件46在传动轴41的带动下沿第一转动方向转动一定行程后，所述限位挡件47将阻挡限位件46的进一步运动，以限制传动轴41以及敲击件42的进一步运动。具体言之，限位件46在传动轴41的带动下沿第一转动方向转动一定行程后，限位件46的左限位面462将与限位挡件47的左挡面471相抵触，限位挡件47通过其左挡面471限制限位件46、传动轴41以及敲击件42的进一步沿第一转动方向转动。

当所述限位件46在传动轴41的带动下沿第二转动方向转动一定行程后，所述限位挡件47将阻挡限位件46的进一步运动，以限制传动轴41以及敲击件42的进一步运动。具体言之，限位件46在传动轴41的带动下沿第二转动方向转动一定行程后，限位件46的右限位面463将与限位挡件47的右挡面472相抵触，限位挡件47通过其右挡面472限制限位件46、传动轴41以及敲击件42的进一步沿第二转动方向转动。

由此，通过限位挡件47的左挡面471与右挡面472限制出所述限位件46的转动行程(称该转动行程为第一转动行程)，使得限位件46、传动轴41以及敲击件42在该第一转动行程内做反复运动。

具体的，所述限位挡件47的左挡面471与右挡面472之间的角度(呈该角度为第一角度)较大时，且所述限位件46的左限位面462与右限位面463之间的角度(称该角度为第二角度)较小时，可使得限位件46相对于限位挡件47具有较大的转动行程。或者，第一角度较小，第二角度较大时，可使得限位件46相对于限位挡件47具有较大的转动行程。

在一个实施例中，所述限位挡件47的左挡面471的设置位置对应所述敲击件42的敲击杆422与所述天线80相接触时的位置，当敲击杆422与天线80相抵触时，限位挡件47可阻挡传动轴41以及敲击杆422的进一步运动，避免敲击杆422在驱动力矩的作用下折断。

所述控制单元与电机31电性连接，控制单元用于控制所述电机31的转动。当所述传动轴41带动限位件46沿第一转动方向转动，限位件46的左限位面462与限位挡件47的左挡面471相抵接，在限位件46与限位挡件47的相互限位下，传动轴41不能进一步的沿第一转动方向转动，由此将造成电机31的转速与输出扭矩具有较大的变化。扭力限制器35检测到电机31的转速与输出扭矩具有较大变化后，切断向传动轴41输出力矩，对电机31实施过载保护与保护敲击机构40，且向控制单元输出表征力矩变化的第一信号，控制单元接收到该第一信号后，驱动电机31反转，使得传动轴41沿第二转动方向转动。

同理的，当传动轴41带动限位件46沿第二转动方向转动，限位件46的右限位面463与限位挡件47的右挡面472相抵接后，在限位件46与限位挡件47的相互限位下，传动轴41不能进一步的沿第二转动方向转动，由此将造成电机31的转速与输出扭矩具有较大的变化。扭力限制器35检测到电机31的转速与输出扭矩具有较大变化后，切断向传动轴41输出力矩，对电机31实施过载保护与保护敲击机构40，且向控制单元输出表征力矩变化的第二信号，控制单元接收到该第二信号后，驱动电机31反转，使得传动轴41沿第一转动方向转动。

或者，当传动轴41带动敲击件42的敲击杆422敲击天线80，使得敲击杆422与天线80相抵触时，传动轴41不能进一步地转动，由此将造成电机31的转速与输出扭矩具有较大的变化。扭力限制器35检测到电机31的转速与输出扭矩具有较大变化后，切断向传动轴41输出力矩，对电机31实施过载保护与保护敲击机构40，且向控制单元输出表征力矩变化的第三信号，控制单元接收到该第三信号后，驱动电机31反转。

由此，当传动轴41带动限位件46运动到第一转动行程的其中一个末端时，控制单元可驱动电机31反转，以使得传动轴41在第一转动行程的两端之间反复移动。或者，当传动轴41在带动敲击件42的敲击杆422与天线80相抵触时，控制单元驱动电机31反转，对电机31过载保护与避免敲击件42在传动轴41的带动下继续向天线80所在方向运动，使得敲击件42折断。

在一个实施例中，控制单元可通过检测传动轴41转动行程或电机31的转动轴的转动圈数设定电机31反转信号，而不用在限位件46与限位挡件47相抵触，才驱动电机31反转。

在一个实施例中，所述扭力限制器35不起检测电机31的转速与输出扭矩的作用。控制单元通过用于力矩检测或速度检测的传感器检测电机31的输出扭矩与转速，当传感器检测到电机31的输出扭矩与转速发生较大变化时，则向控制单元发送电信号，控制单元接收到电信号后，驱动电机31反转。

在本发明的典型实施例中，结合图3，所述涨紧机构50包括第三皮带轮51与支撑座52，所述支撑座52固定连接上架体21，所述支撑座52上设有转轴53，所述第三皮带轮51的轮孔套接于所述转轴53上，第三皮带轮51的轮槽与所述皮带34配合，以使得皮带34在第三皮带轮51的作用下维持涨紧状态，以使得皮带34可在第一皮带轮32与第二皮带轮33之间顺畅运行。

所述天线互调测试装置10的安装架20、驱动组件、敲击机构40以及涨紧机构50均由非金属材料制成，以减少天线互调测试装置10对天线互调的影响。

所述安装架20采用玻璃钢材料制作，且一体化成型，以避免使用金属螺钉。所述敲击机构40与驱动组件的所有部件均由塑料材料制作。具体的，所述皮带34采用聚氨酯材料制成。在一个实施例中，所述减速器由塑料材料制成。

结合图1，所述驱动机构30还设有屏蔽罩37，所述屏蔽罩37采用塑料材料制成，所述屏蔽罩37用于封装电机31，以避免具有金属材料的电机31影响到天线80的互调测试。且所述电机31设置于下架体22上，以远离放置于安装座上的天线80，减少对天线80的互调测试影响。

在一个实施例中，所述驱动机构通过链条传动驱动传动轴转动或者驱动机构通过齿轮传动驱动转动轴转动。

综上所述，本发明的天线互调测试装置采用电机作为动力源驱动敲击件稳定的反复运动，稳定的敲击天线，进行天线的互调测试，且天线互调测试装置除电机外均采用非金属材料制成，以避免金属材料对天线互调检测的影响。

以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中发明的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种天线互调测试装置，其特征在于，包括安装架、控制单元以及设置于安装架上的驱动机构和敲击机构；

所述安装架上设有用于放置天线的安装座，所述驱动机构包括电机与受电机驱动的传动组件；

所述敲击机构包括受传动组件带动而往复转动的传动轴、限位组件与固设于所述传动轴上的敲击件，所述传动轴用于带动对准所述安装座的敲击件以敲击放置于安装座上的天线；

所述限位组件包括固设于所述传动轴上的限位件和与所述限位件相配合的、用于限制限位件的周向转动行程的限位挡件；

所述控制单元用于响应所述电机输出力矩的变化而控制电机反转。

2.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述传动组件包括受电机驱动的第一皮带轮和与传动轴连动的第二皮带轮以及用于连动第一皮带轮与第二皮带轮的皮带。

3.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述限位挡件设有对应所述限位件的转动行程的左挡面与右挡面，所述限位件对应所述左挡面设有左限位面，对应所述右挡面设有右限位面。

4.如权利要求2所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述驱动机构还包括固设于所述第一皮带轮上的扭力限制器，所述控制单元检测到所述扭力限制器输出的表征力矩变化的信号后，驱动电机反转。

5.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述敲击件包括固设于所述传动轴上的转动杆与设置于所述转动杆上的用于敲击天线的敲击杆。

6.如权利要求2所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述天线互调测试装置还设有涨紧机构，所述涨紧机构包括用于对所述皮带预紧的第三皮带轮。

7.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述安装架设有安装台面，所述安装座设置于所述安装台面上，所述控制单元、驱动机构以及敲击机构设置于所述安装台面之下。

8.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述驱动机构设有用于封装所述电机的屏蔽罩。

9.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述传动组件通过皮带传动或链条传动或齿轮传动。

10.如权利要求1所述的天线互调测试装置，其特征在于，所述安装架、驱动组件和敲击机构由非金属材料制成。