CN114447545B - 移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法，其中，该移相器包括：固定组件、移相作用件、驱动组件和电致动器；固定组件包括位移传感器、第一存储器、限位传感器以及若干射频传输线；电致动器，用于产生运动，经驱动组件传递至移相作用件，形成移相作用件与固定组件的相对运动，以改变射频传输线的电长度；位移传感器，用于获取移相作用件的位移信息，作为移相器的位移信息；第一存储器，用于存储移相器的身份标识信息和移相作用件的零位信息；限位传感器，用于检测移相作用件是否移动到预设的限位位置。本发明提供的移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法，能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。

Description

移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法。

背景技术

随着移动通信行业的发展，为了精准覆盖的需求，电调天线得到了广泛的使用。电调天线内部具有设有移相器，通过改变移相器内部传输线的电长度，从而改变天线阵列中对应辐射单元的相位，进而影响辐射单元合成波束偏移角度，实现控制波束偏移的目的。

但对于现有移相器，电调控制器驱动电机运动，同时开始记录电机运动的圈数，直到驱动机构达到物理限位，电机卡死堵转，此时为零位，记录电机运动的总圈数，通过总圈数来识别移相器的位移信息。相应地，在需要改变天线波束偏移角度时，通过电调控制器计算出电机需要相对于零位需要转动的总圈数；驱动电机运动，直到驱动机构达到物理限位，电机卡死堵转，到达零位；控制电机运动需要转动的总圈数。

因此，现有移相器存在获取其位移信息的步骤复杂、效率低下的不足。

发明内容

本发明提供一种移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法，用以解决现有技术中获取移相器的位移信息的效率低下缺陷，实现高效、方便地获取移相器的位移信息。

本发明提供一种移相器，包括：固定组件、移相作用件、驱动组件和电致动器；

所述固定组件包括位移传感器、第一存储器、限位传感器以及若干射频传输线；

所述电致动器，用于产生运动，经所述驱动组件传递至所述移相作用件，形成所述移相作用件与所述固定组件的相对运动，以改变所述射频传输线的电长度；

所述位移传感器，用于获取所述移相作用件的位移信息，作为所述移相器的位移信息；

所述第一存储器，用于存储所述移相器的身份标识信息和所述移相作用件的零位信息；

所述限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的限位位置。

根据本发明提供的一种移相器，所述限位传感器包括正向限位传感器和/或反向限位传感器；

所述正向限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的正向限位位置；

所述反向限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的反向限位位置；

其中，所述正向和所述反向互为相反的方向。

根据本发明提供的一种移相器，所述电致动器包括：基于电磁效应的电机、电磁铁或者基于压电效应的压电运动器。

根据本发明提供的一种移相器，所述驱动组件包括：螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副、齿轮运动副中的至少一种。

本发明还提供一种电调控制器，包括：处理器、第二存储器、内部供电通信接口电路和若干电致动器驱动器；

所述处理器，用于产生控制信号和获取与所述电调控制器连接的移相器的移相作用件的零位信息；

所述内部供电通信接口电路，用于向所述移相器的位移传感器、限位传感器和第一存储器供电，以及与所述位移传感器、所述限位传感器和所述第一存储器传输信号；

所述电致动器驱动器，用于基于所述控制信号，驱动所述移相器的电致动器产生运动；

所述第二存储器，用于存储所述移相器的身份标识信息和在天线中的拓扑信息。

本发明还提供一种天线，包括：上述任一种所述的电调控制器和多个上述任一种所述的移相器；所述电调控制器分别与每一所述移相器连接。

本发明还提供一种天线波束角度调节方法，包括：

接收管理平台发送的调节指令；

响应于所述调节指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息；

基于所述调节指令携带的目标角度、所述各移相器的拓扑信息和位移信息，获取每一所述移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向；

基于每一移相器的移相作用件的目标位移量和运动方向，驱动所述每一移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照所述目标运动方向运动；

在所述移相器的移相作用件的运动达到所述目标位移量的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器。

根据本发明提供的一种天线波束角度调节方法，所述接收管理平台发送的调节指令之前，还包括：

接收移相器的身份标识信息和拓扑信息；

驱动所述移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照第一方向运动；

在接收到所述移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器，并获取所述移相器的位移信息；

基于所述移相器的位移信息，获取所述移相器的移相作用件的零位信息；

将所述移相器的移相作用件的零位信息发送至所述移相器的第一存储器进行存储。

本发明还提供一种天线波束角度获取方法，包括：

接收管理平台发送的查询指令；

响应于所述查询指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息；

基于所述各移相器的拓扑信息和位移信息，获取所述天线的波束角度；

向所述管理平台发送所述天线的波束角度。

根据本发明提供的一种天线波束角度获取方法，所述接收管理平台发送的查询指令之前，还包括：

接收移相器的身份标识信息和拓扑信息；

驱动所述移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照第一方向运动；

在接收到所述移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器，并获取所述移相器的位移信息；

基于所述移相器的位移信息，获取所述移相器的移相作用件的零位信息；

将所述移相器的移相作用件的零位信息发送至所述移相器的第一存储器进行存储。

本发明提供的移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法，通过移相器内置电致动器和驱动组件，限位传感器和位移传感器能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。并且，通过电调控制器可以实现每个移相器独立移相，从而能实现波束更加灵活的赋形及控制；可以去掉移相器外部需要的复杂拉杆及传动结构，不占用天线馈电空间，集成度更高、分布更灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的移相器的结构示意图之一；

图2是本发明提供的移相器的移相原理示意图之一；

图3是本发明提供的移相器的移相原理示意图之二；

图4是本发明提供的移相器的移相原理示意图之三；

图5是本发明提供的移相器的结构示意图之二；

图6是本发明提供的电调控制器的结构示意图；

图7是本发明提供的天线的结构示意图；

图8是本发明提供的天线波束角度调节方法的流程示意图；

图9是本发明提供的电调控制器初始化的方法的流程示意图；

图10是本发明提供的天线波束角度获取方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，且不涉及顺序。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

下面结合图1至图10描述本发明提供的移相器、电调控制器、天线、天线波束角度调节方法。

图1是本发明提供的移相器的结构示意图之一。下面结合图1描述本发明实施例的移相器。如图1所示，该移相器100包括：固定组件120、移相作用件110、驱动组件140和电致动器130。

具体地，该移相器为一体化移相器，可以包括但不限于固定组件120、移相作用件110、驱动组件140和电致动器130等组成部分。

电致动器130可以与驱动组件140连接，驱动组件140可以与移相作用件110连接。

可选地，电致动器130与固定组件120连接。

固定组件120包括位移传感器124、第一存储器123、限位传感器122以及若干射频传输线121。

具体地，固定组件120固定于该移相器中。固定组件120可以包括位移传感器124、第一存储器123、限位传感器122以及一条或多条射频传输线121等。

电致动器130，用于产生运动，经驱动组件140传递至移相作用件110，形成移相作用件110与固定组件120的相对运动，以改变射频传输线的电长度。

具体地，电致动器130可以产生运动，该运动经由驱动组件140转换为移相作用件110需要的运动。

电致动器130可以通过多种形式实施，本发明实施例对具体选用的电致动器130不进行限定。

驱动组件140可以通过多种形式实施，本发明实施例对驱动组件140的具体结构不进行限定。

移相作用件110可以移动，固定组件120固定不动，因而可以通过移相作用件110的移动，改变移相作用件110与固定组件120的相对位置，从而改变射频传输线121的电长度，实现辐射单元的相位的改变。

下面结合图2至图4进一步说明该移相器的移相原理。

移相作用件110和固定组件120可以相对运动，通过相对运动，使得射频传输线121的电长度发生改变，从而使得射频传输线121对应射频端口1211间的相位发生改变，使得对应射频单元的相位发生改变，多个射频单元相位的改变从而实现天线波束角度发生偏移。

如图2所示，移相作用件110具有射频带线，与固定组件120相互耦合实现电连接，可以相对直线平移运动。固定组件120上设有两根射频传输线121-0、121-1，对应两根射频传输线上分别设有射频端口1211-0、1211-1；当固定组件120运动时，射频端口1211-0和1211-1之间的传输路径物理长度发生变化，导致电长度发生变化，从而产生相位变化。

如图3所示，移相作用件110具有射频带线，和固定组件120相互耦合实现电连接，可以相对旋转运动。固定组件120上设有三根射频传输线121-0、121-1、121-2，射频传输线121-0上设有射频端口1211-0，射频传输线121-1上设有射频端口1211-10和射频端口1211-11，射频传输线121-2上设有射频端口1211-20和射频端口1211-21。当固定组件120运动时，射频端口1211-0分别和射频端口1211-10、1211-11、1211-20、1211-21之间的传输路径物理长度发生变化，导致电长度发生变化，从而产生相位变化。

如图4所示，移相作用件110采用高介电常数材料，与固定组件120紧密接触，可以相对直线平移运动。固定组件120上设有射频传输线121，射频传输线121上分别设有射频端口1211-0、1211-1、1211-2，当固定组件120运动时，虽然射频端口1211-0分别和1211-1、1211-2之间的物理长度未发生变化，但是由于和移相作用件110之间接触的面积发生变化，导致它们之间相对介电常数发生变化，而电长度是有物理长度和介质常数共同决定的，从而电长度发生变化，从而产生相位变化。

以上几种方式仅仅用来阐述移相器的移相原理，本发明实施例对移相作用件和固定组件的相对运动的具体形式不进行具体限定。

位移传感器124，用于获取移相作用件110的位移信息，作为所相器的位移信息。

具体地，位移传感器124可以将移相作用件110的运动转换为电信号。该电信号，可以用于指示移相器的实时的位移信息。移相器的位移信息，即移相作用件110的位移信息。

在移相器与电调控制器电连接的情况下，位移传感器124可以将该电信号发送至该电调控制器。

第一存储器123，用于存储移相器的身份标识信息和移相作用件110的零位信息。

具体地，第一存储器123可以为非易失性存储器。

零位信息，指零位的信息。零位，指移相作用件110移动的基准位置。

移相器的身份标识信息具有唯一性，可以包括移相器的ID等用于唯一指示该移相器的身份的信息。

位移传感器124可以获取移相作用件110每次运动前后的相对位移，从而可以得到每次运动相对于零位的位移。

限位传感器122，用于检测移相作用件110是否移动到预设的限位位置。

具体地，限位传感器122可以安装于固定组件120上的指定位置。该指定位置为预设的限位位置。在移相作用件110沿某个方向运动到达该限位位置的情况下，移相作用件110不能沿该方向继续运动，而可以沿该方向的反方向运动。

在移相作用件110运动到达该限位位置的情况下，限位传感器122可以检测到移相作用件110运动到达该限位位置，可以将到移相作用件110到达该限位位置的信息转换为电信号。

在移相器与电调控制器电连接的情况下，限位传感器122可以将该电信号发送至该电调控制器。

传统的移相器的运动限位存在缺陷。传统的移相器直线或者旋转运动是有一定的范围的，对应电机运动也是有一定范围的。传统的方式是在驱动机构上设置限位结构，电机运动时限位机构实现物理限位，从而使电机卡死堵转，堵转到规定时间或者力矩，电调控制器控制电机停止运动，容易造成传动结构卡死。这种电机运动控制方式容易造成限位时驱动机构处于极限受力状态，容易损坏，同时无法判定是驱动机构到达物理限位还是驱动机构本身卡死。

而本发明实施例提供的移相器通过限位传感器122检测移相作用件110是否到达限位位置，不需要电机卡死堵转，从而可以改进传统的移相器存在运动限位方面的缺陷。

传统的电调控制器无法直接识别传统的移相器的当前位置状态，无法直接给出天线波束倾角。传统的方法是通过电调控制器驱动电机运动，同时开始记录电机运动的圈数，直到驱动机构达到物理限位，电机卡死堵转，此时为零位，记录此时电机运动的总圈数；然后电调控制器驱动电机反向运动直到转动到记录的总圈数；电调控制器通过该总圈数来计算移相器的移相量，换算出天线波束偏移角度。同理，在需要改变天线波束偏移角度时，由于无法直接识别传统的移相器的当前位置状态，也是通过电调控制器计算出电机需要相对于零位需要转动的总圈数，通过驱动电机运动，直到驱动机构达到物理限位，电机卡死堵转，到达零位，然后控制电机反向运动至指定的总圈数。即每次需要调整天线波束偏移角时，移相器需要经历到达零位，然后再运动到指定位置的过程。

而对于本发明实施例提供的移相器，可以基于位移传感器124直接获取移相作用件110的实时位移，从而能基于移相作用件110的实时位移，换算出天线波束偏移角度，不需要电机运动到零位卡死堵转。同理，在需要改变天线波束偏移角度时，可以将需要改变的角度转换为移相作用件110的目标位移，通过控制移相作用件110运动目标位移即可实现天线波束偏移角度的调节，不需要电机运动到零位卡死堵转。

传统的电调控制器控制不是闭环识别传统的移相器的相对运动状态(移相量)。传统的方法是是电调控制器首先计算改变波束偏移角度时电机运动的方向和总圈数，然后驱动电机按照对应的方向和总圈数转动，带动移相器的运动件运动到对应位置，从而实现波束偏移对应角度。上述过程是开环的，虽然电机可能有霍尔元件编码器保证电机不至于失步，但是从电机到移相器运动件之间，存在众多驱动和传动机构，中间存在任何失步、偏差或卡死，都会影响移相器运动件的运动，无法保证将电机的运动转换为对应移相器运动件的运动，并且移相器运动件的位移也没有反馈至电调控制器，无法实现闭环控制。

而本发明实施例提供的移相器，移相作用件110的位移信息可以通过位移传感器124实时获取并反馈至电调控制器。

传统的移相器的传动系统过于复杂。传统的移相器的传动方式是电机通过驱动机构带动拉杆直线运动，拉杆通过连接机构驱动移相器进行运动。每个移相器都需要通过连接机构和拉杆连接至驱动机构。随着多频多端口复合天线和5G、6G技术的发展，更多的天线阵列需要进行相位调节，移相器的数量呈倍数增加，从而需要在天线上相应布置更多的连接机构、拉杆、驱动机构。这些传动结构需要根据移相器位置进行设计，零部件过多且连接关系复杂，占据较大的物理空间，存在较多长距离和偏角度的连接(即超长结构和偏心结构)，容易造成卡死、需要驱动力大，占用较大空间给天线的馈电网络布局造成很大干扰，难以适应多频多端口天线发展趋势及天线小型化的发展趋势。并且，同一电机驱动各移相器的移相位移相同或者成比例，不能单独对某个移相器进行精确控制。

而本发明实施例提供的移相器可以取消拉杆类的传动机构，移相器内置电致动器和驱动组件，可以节省空间，使得天线的布局更加灵活，可以针对单个移相器进行控制。

本发明实施例通过移相器内置电致动器和驱动组件，限位传感器和位移传感器能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。并且，通过电调控制器可以实现每个移相器独立移相，从而能实现波束更加灵活的赋形及控制；可以去掉移相器外部需要的复杂拉杆及传动结构，不占用天线馈电空间，集成度更高、分布更灵活。

基于上述任一实施例的内容，如图5所示，限位传感器包括正向限位传感器125和/或反向限位传感器126。

具体地，正向限位传感器125和反向限位传感器126并非需要一定同时具备，可以通过电调控制器中的控制程序实现某个方向(正向或反向)的程序限位，但至少需要正向限位传感器125和反向限位传感器126中的至少一个实现物理限位。

正向限位传感器125，用于检测移相作用件110是否移动到预设的正向限位位置；反向限位传感器126，用于检测移相作用件110是否移动到预设的反向限位位置；其中，正向和反向互为相反的方向。

具体地，正向和反向互为相反的方向。本发明实施例中的正向和反向用于表示二者是相反的方向，并不用于限定其具体为哪个方向。

正向限位传感器125可以安装于固定组件120上的指定位置。该指定位置为预设的正向限位位置。在移相作用件110正向运动到达该正向限位位置的情况下，移相作用件110不能正向继续运动，而可以反向运动。

在移相作用件110运动到达该正向限位位置的情况下，限位传感器122可以检测到移相作用件110运动到达该正向限位位置，可以将到移相作用件110到达该正向限位位置的信息转换为电信号。

在移相器与电调控制器电连接的情况下，位移传感器正向限位传感器125可以将该电信号发送至该电调控制器。

反向限位传感器126可以安装于固定组件120上的指定位置。该指定位置为预设的反向限位位置。在移相作用件110反向运动到达该反向限位位置的情况下，移相作用件110不能反向继续运动，而可以反向运动。

在移相作用件110运动到达该反向限位位置的情况下，限位传感器122可以检测到移相作用件110运动到达该反向限位位置，可以将到移相作用件110到达该反向限位位置的信息转换为电信号。

在移相器与电调控制器电连接的情况下，位移传感器反向限位传感器126可以将该电信号发送至该电调控制器。

需要说明的是，正向限位传感器125可以设置有正向限位信号接口1251，用于连接电调控制器(具体用于连接电调控制器上的对应接口)；反向限位传感器126可以设置有反向限位信号接口1261，用于连接电调控制器(具体用于连接电调控制器上的对应接口)；位移传感器124可以设置有位移信号接口1241，用于连接电调控制器(具体用于连接电调控制器上的对应接口)；第一存储器123可以设置有存储器接口1231，用于连接电调控制器(具体用于连接电调控制器上的对应接口)。电致动器130可以设置有电致动器接口1301，用于连接电调控制器(具体用于连接电调控制器上的对应接口)。射频传输线可以121设有射频端口1211，射频传输线121可以通过射频接口1211与辐射单元连接。

本发明实施例通过设置正向限位传感器和/或反向限位传感器，能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。

基于上述任一实施例的内容，电致动器130包括：基于电磁效应的电机、电磁铁或者基于压电效应的压电运动器。

具体地，电致动器130可以通过多种形式实施。

可选地，电致动器130可以是基于电磁效应的电机、电磁铁或者基于压电效应的压电运动器，但不限于上述几种形式。

本发明实施例通过电致动器产生运动，从而能通过位移传感器更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。

基于上述任一实施例的内容，驱动组件140包括：螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副、齿轮运动副中的至少一种。

具体地，驱动组件140可以通过多种形式实施。

可选地，驱动组件140可以为螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副或齿轮运动副，或者螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副和齿轮运动副中至少两种的组合，但不限于上述几种形式。

本发明实施例通过螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副或齿轮运动副等，将电致动器的运动转换为移相作用件的运动，从而能通过位移传感器更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。

图6是本发明提供的电调控制器的结构示意图。下面结合图6描述本发明实施例的电调控制器。如图6所示，该电调控制器200包括：处理器601、第二存储器602、内部供电通信接口电路603和若干电致动器驱动器604。

具体地，该电调控制器，可以用于控制上述任一移相器实施例提供的移相器。该电调控制器可以包括但不限于处理器601、第二存储器602、内部供电通信接口电路603和若干电致动器驱动器604等组成部分。

处理器601，用于产生控制信号和获取与电调控制器200连接的移相器的移相作用件的零位信息。

具体地，处理器601用于提供计算能力，以及产生控制信号和通信信号。

控制信号，指用于控制电致动器的信号。通过对电致动器的控制，可以进行对移相器的移相作用件的运动的控制，实现移相等功能。

处理器601还可以基于控制信号控制电致动器，通过移相作用件的运动，根据移相作用件运动到限位位置的电信号，获取该移相作用件的零位信息。

内部供电通信接口电路603，用于向移相器的位移传感器、限位传感器和第一存储器供电，以及与位移传感器、限位传感器和第一存储器传输信号。

具体地，内部供电通信接口电路603可以设置有多套内部供电通信接口。

每套内部供电通信接口，可以包括多个内部供电通信接口，分别用于与同一移相器的固定组件设置的一个接口连接。

可选地，每套内部供电通信接口可以包括：用于连接正向限位信号接口1251的内部供电通信接口6032、用于连接反向限位信号接口1261的内部供电通信接口6033、用于连接位移信号接口1241的内部供电通信接口6031和用于连接存储器接口1231的内部供电通信接口6034。

内部供电通信接口电路603可以通过内部供电通信接口6031，向位移传感器124供电，并接收位移信号(即位移传感器124发送的用于指示移相作用件110的位移信息的电信号)。

内部供电通信接口电路603可以通过内部供电通信接口6032，向正向限位传感器125供电，并接收正向限位信号(即正向限位传感器125发送的用于指示移相作用件110到达正向限位位置的电信号)。

内部供电通信接口电路603可以通过内部供电通信接口6033，向反向限位传感器126供电，并接收反向限位信号(即反向限位传感器126发送的用于指示移相作用件110到达反向限位位置的电信号)。

内部供电通信接口电路603可以通过内部供电通信接口6034，向第一存储器123供电，并向第一存储器123读写数据。

电致动器驱动器604，用于基于控制信号，驱动移相器的电致动器产生运动。

具体地，每一电致动器驱动器604，可以连接一个移相器的电致动器130，具体可以连接该电致动器130的电致动器接口1301。

每一电致动器驱动器604可以设置有驱动器接口6041，用于连接电致动器接口1301。电致动器驱动器604通过驱动器接口6041，向电致动器130提供电源并发送控制信号，使得电致动器130基于该控制信号产生相应的运动。

第二存储器602，用于存储移相器的身份标识信息和在天线中的拓扑信息。

具体地，第二存储器602可以包括非易失性存储器和内存储器。非易失性存储介质用于存储控制程序及天线中各移相器的拓扑信息(可以包括某一移相器在各移相器构成的拓扑结构中的位置以及与其他移相器之间的拓扑关系)。内存储器用于为控制程序提供运行环境。控制程序，指用于控制移相器的程序。

可以理解的是，电调控制器还可以包括外部供电通信接口电路，外部供电通信接口电路可以设置有外部供电通信接口。外部供电通信接口，用于从管理平台取电以及与管理平台进行通信。

本发明实施例通过内部供电通信接口电路向移相器的固定组件供电，通过电致动器驱动器控制移相器的电致动器，实现移相器内置的电致动器和驱动组件驱动移相作用件运行以进行移相，限位传感器和位移传感器能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。并且，能实现每个移相器独立移相，从而能实现波束更加灵活的赋形及控制。

图7是本发明提供的天线的结构示意图。下面结合图7描述本发明实施例的天线。如图7所示，该天线包括：电调控制器200和多个移相器100；电调控制器200分别与每一移相器100连接。

具体地，该天线是一种电调天线系统。

该天线可以包括多个天线子阵列；每个天线子阵列可以包括多个辐射单元组701；每个辐射单元组701可以包括一个或多个辐射单元。

每一辐射单元组701可以与一个移相器100连接，从而形式天线上移相器的分布式布置。移相器100可以为上述任一移相器实施例提供的移相器。

每一移相器100均与电调控制器200连接，受电调控制器200的控制。电调控制器200以为上述任一电调控制器实施例提供的电调控制器。

本发明实施例通过移相器内置电致动器和驱动组件，限位传感器和位移传感器能更简单、方便、高效、快速地获取移相器的位移信息。并且，通过电调控制器可以实现每个移相器独立移相，从而能实现波束更加灵活的赋形及控制；可以去掉移相器外部需要的复杂拉杆及传动结构，不占用天线馈电空间，集成度更高、分布更灵活。

图8是本发明提供的天线波束角度调节方法的流程示意图。下面结合图8描述本发明实施例的天线波束角度调节方法。如图8所示，该方法包括：步骤801、步骤802、步骤803、步骤804和步骤805。

具体地，本发明实施例提供的天线波束角度调节方法的执行主体可以为电调控制器。本发明实施例提供的天线波束角度调节方法，可以用于对上述任一天线实施例提供的天线进行波束角度的调节。

步骤801、接收管理平台发送的调节指令。

具体地，管理平台是用于管理天线的服务器、个人计算机(PC)或移动终端(例如手机或平板电脑等)等电子设备。管理平台可以与电调控制器通信连接。

用户可以通过管理平台向电调控制器下发调节指令。电调控制器可以通过外部供电通信接口电路接收该调节指令。

调节指令可以携带有目标角度。调节指令，用于将天线的波束角度由当前值调节为该目标角度。

步骤802、响应于调节指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息。

具体地，电调控制器通过处理器对该调节指令进行响应，获取电调控制器的第二存储器中存储的各移相器的拓扑信息，以及基于每一移相器的位移传感器发送的位移信号，获取该移相器的位移信息。

步骤803、基于调节指令携带的目标角度、各移相器的拓扑信息和位移信息，获取每一移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向。

具体地，处理器可以根据预设的算法，基于目标角度、各移相器的拓扑信息和位移信息，计算出每一移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向。

预设的算法，可以为任一种通用的基于天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息，获取该天线的波束角度的算法。

步骤804、基于每一移相器的移相作用件的目标位移量和运动方向，驱动每一移相器的电致动器，以带动移相器的移相作用件按照目标运动方向运动。

具体地，处理器获取每一移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向之后，可以生成每一移相器的控制指令；处理器向该移相器对应的电致动器驱动器发送该移相器的控制指令。

每一电致动器驱动器基于接收到的控制指令，驱动与自身连接的电致动器产生运动，带动该电致动器所在的移相器中的移相作用件按照该目标运动方向运动，并且该移相器的位移传感器获取该移相器的位移信息，发送至电调控制器。

步骤805、在移相器的移相作用件的运动达到目标位移量的情况下，停止驱动移相器的电致动器。

具体地，处理器可以基于该移相器的位移信息，判断该移相作用件的运动是否达到目标位移量。

在达到的情况下，处理器可以向该电致动器驱动器发送停止信号；该电致动器驱动器接收该停止信号之后，停止驱动电致动器驱动器，相应地，该电致动器也停止产生运动。

各移相器均完成动作，每一移相器的移相作用件的运动均达到该移相作用件的目标位移量，完成天线波束角度的调整，该天线的波束角度被调节为目标角度。

本发明实施例通过根据调节指令、各移相器的拓扑信息和位移信息，获取每一移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向，基于每一移相器的移相作用件的目标位移量和运动方向，驱动每一移相器的电致动器，以带动移相器的移相作用件按照目标运动方向运动，不需要电机先运动到零位卡死堵转，能实现对每个移相器独立移相，能实现波束更加灵活的赋形及控制，能更方便、快速地调节天线波束角度，能提高天线波束角度调节的效率。

基于上述任一实施例的内容，接收管理平台发送的调节指令之前，还包括：初始化方法。如图9所示，该初始化方法可以包括：步骤901、步骤902、步骤903、步骤904和步骤905。

步骤901、获取移相器的身份标识信息和拓扑信息。

具体地，当基站天线完成装配时，此时移相器的第一存储器中仅存有该移相器的ID信息，没有此时该移相器的移相作用件的位置信息，此时电调控制器也没有存储天线的各移相器的分布拓扑图，需要进行初始化。

处理器可以从移相器的第一存储器获取该移相器的身份标识信息。

处理器可以接收管理平台发送的该天线的各移相器的分布拓扑图，从而可以基于该拓扑图，获取该天线中每一移相器的拓扑信息。

步骤902、驱动移相器的电致动器，以带动移相器的移相作用件按照第一方向运动。

具体地，与该移相器连接的电致动器驱动器，驱动该移相器的电致动器产生运动，从而带动该移相器的移相作用件按照第一方向运动。

步骤903、在接收到移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动移相器的电致动器，并获取移相器的位移信息。

具体地，该移相器的移相作用件沿第一方向运动到限位位置，该移相器的限位传感器发送限位信号。

电调控制器接收该限位信号，该电致动器驱动器停止驱动该移相器的电致动器产生运动，该移相器的移相作用件停止运动，获取该移相器的位移传感器发送的该移相器的位移信息。

步骤904、基于移相器的位移信息，获取移相器的移相作用件的零位信息。

具体地，电调控制器基于该移相器的位移信息，可以获取该移相器的移相作用件的零位与限位位置之间的位置差，从而可以得到该移相器的移相作用件的零位信息。

步骤905、将移相器的移相作用件的零位信息发送至移相器的第一存储器进行存储。

具体地，电调控制器可以将该移相器的移相作用件的零位信息，写入该移相器的第一存储器进行存储，完成该移相器的初始化。

本发明实施例通过驱动移相器的电致动器，以带动该移相器的移相作用件运动到限位位置，基于该移相器的位移信息，获取移相器的移相作用件的零位信息，能提高初始化的效率。

图10是本发明提供的天线波束角度获取方法的流程示意图。下面结合图10描述本发明实施例的天线波束角度获取方法。如图8所示，该方法包括：步骤1001、步骤1002、步骤1003和步骤1004。

具体地，本发明实施例提供的天线波束角度获取方法的执行主体可以为电调控制器。本发明实施例提供的天线波束角度获取方法，可以用于获取上述任一天线实施例提供的天线的波束角度。

步骤1001、接收管理平台发送的查询指令。

具体地，管理平台是用于管理天线的服务器、个人计算机(PC)或移动终端(例如手机或平板电脑等)等电子设备。管理平台可以与电调控制器通信连接。

用户可以通过管理平台向电调控制器下发查询指令。电调控制器可以通过外部供电通信接口电路接收该查询指令。

查询指令，用于触发电调控制器执行获取天线当前的波束角度的操作。

步骤1002、响应于查询指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息。

具体地，电调控制器通过处理器对该查询指令进行响应，获取电调控制器的第二存储器中存储的各移相器的拓扑信息，以及基于每一移相器的位移传感器发送的位移信号，获取该移相器的位移信息。

步骤1003、基于各移相器的拓扑信息和位移信息，获取天线的波束角度。

具体地，处理器可以根据预设的算法，基于各移相器的拓扑信息和位移信息，获取天线的波束角度。

预设的算法，可以为任一种通用的基于天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息，获取该天线的波束角度的算法。

步骤1004、向管理平台发送天线的波束角度。

具体地，调控制器可以通过外部供电通信接口电路，向管理平台发送天线的波束角度。

本发明实施例通过获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息，基于各移相器的拓扑信息和位移信息，获取天线的波束角度，不需要电机先运动到零位卡死堵转，能更方便、快速、高效地查询和获取天线波束角度。

基于上述任一实施例的内容，接收管理平台发送的查询指令之前，还包括：初始化方法。该初始化方法可以包括以下步骤：

接收移相器的身份标识信息和拓扑信息；

驱动移相器的电致动器，以带动移相器的移相作用件按照第一方向运动；

在接收到移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动移相器的电致动器，并获取移相器的位移信息；

基于移相器的位移信息，获取移相器的移相作用件的零位信息；

将移相器的移相作用件的零位信息发送至移相器的第一存储器进行存储。

具体地，本发明实施例中天线波束角度获取方法中的初始化方法，与前述天线波束角度调节方法实施例中的初始化方法的步骤相同，与此处不再赘述。

本发明实施例通过驱动移相器的电致动器，以带动该移相器的移相作用件运动到限位位置，基于该移相器的位移信息，获取移相器的移相作用件的零位信息，能提高初始化的效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种移相器，其特征在于，包括：固定组件、移相作用件、驱动组件和电致动器；

所述固定组件包括位移传感器、第一存储器、限位传感器以及若干射频传输线；

所述电致动器，用于产生运动，经所述驱动组件传递至所述移相作用件，形成所述移相作用件与所述固定组件的相对运动，以改变所述射频传输线的电长度；

所述位移传感器，用于获取所述移相作用件的位移信息，作为所述移相器的位移信息；

所述第一存储器，用于存储所述移相器的身份标识信息和所述移相作用件的零位信息；所述第一存储器为非易失性存储器；

所述限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的限位位置。

2.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述限位传感器包括正向限位传感器和/或反向限位传感器；

所述正向限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的正向限位位置；

所述反向限位传感器，用于检测所述移相作用件是否移动到预设的反向限位位置；

其中，所述正向和所述反向互为相反的方向。

3.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述电致动器包括：基于电磁效应的电机、电磁铁或者基于压电效应的压电运动器。

4.根据权利要求1所述的移相器，其特征在于，所述驱动组件包括：螺纹-螺杆运动副、涡轮-蜗杆运动副、齿轮-齿条运动副、齿轮运动副中的至少一种。

5.一种电调控制器，其特征在于，包括：处理器、第二存储器、内部供电通信接口电路和若干电致动器驱动器；

所述处理器，用于产生控制信号和获取与所述电调控制器连接的移相器的移相作用件的零位信息；所述移相器为根据权利要求1至4任一项所述的移相器；

所述内部供电通信接口电路，用于向所述移相器的位移传感器、限位传感器和第一存储器供电，以及与所述位移传感器、所述限位传感器和所述第一存储器传输信号；

所述电致动器驱动器，用于基于所述控制信号，驱动所述移相器的电致动器产生运动；

所述第二存储器，用于存储所述移相器的身份标识信息和在天线中的拓扑信息。

6.一种天线，其特征在于，包括：根据权利要求5所述的电调控制器和多个根据权利要求1至4任一项所述的移相器；所述电调控制器分别与每一所述移相器连接。

7.一种天线波束角度调节方法，其特征在于，用于根据权利要求6所述的天线，所述方法包括：

接收管理平台发送的调节指令；

响应于所述调节指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息；

基于所述调节指令携带的目标角度、所述各移相器的拓扑信息和位移信息，获取每一所述移相器的移相作用件的目标位移量和目标运动方向；

基于每一移相器的移相作用件的目标位移量和运动方向，驱动所述每一移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照所述目标运动方向运动；

在所述移相器的移相作用件的运动达到所述目标位移量的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器。

8.根据权利要求7所述的天线波束角度调节方法，其特征在于，所述接收管理平台发送的调节指令之前，还包括：

接收移相器的身份标识信息和拓扑信息；

驱动所述移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照第一方向运动；

在接收到所述移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器，并获取所述移相器的位移信息；

基于所述移相器的位移信息，获取所述移相器的移相作用件的零位信息；

将所述移相器的移相作用件的零位信息发送至所述移相器的第一存储器进行存储。

9.一种天线波束角度获取方法，其特征在于，用于根据权利要求6所述的天线，所述方法包括：

接收管理平台发送的查询指令；

响应于所述查询指令，获取天线包括的各移相器的拓扑信息和位移信息；

基于所述各移相器的拓扑信息和位移信息，获取所述天线的波束角度；

向所述管理平台发送所述天线的波束角度。

10.根据权利要求9所述的天线波束角度获取方法，其特征在于，所述接收管理平台发送的查询指令之前，还包括：

接收移相器的身份标识信息和拓扑信息；

驱动所述移相器的电致动器，以带动所述移相器的移相作用件按照第一方向运动；

在接收到所述移相器的限位传感器发送的限位信号的情况下，停止驱动所述移相器的电致动器，并获取所述移相器的位移信息；

基于所述移相器的位移信息，获取所述移相器的移相作用件的零位信息；

将所述移相器的移相作用件的零位信息发送至所述移相器的第一存储器进行存储。

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