CN116454631A - 移相控制装置及多频天线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种移相控制装置及多频天线，所述移相控制装置包括多个移相齿条与移相组件，所述移相组件包括移相机构、传动轴及选频轴，传动轴与选频轴相平行，所述移相机构上设有插接于所述选频轴上的滑动件，驱动所述选频轴转动以带动所述滑动件沿所述选频轴直线移动，使得设置于移相机构内的、套设于所述传动轴上的移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合或分离，驱动所述传动轴转动，以带动与移相齿轮相啮合的移相齿条移动，实施移相。所述装置的传动链较短，便于传动力矩，提升转动效率，降低传动误差，且所述装置结构简单，空间排布较为简单，便于扁平化，使得该装置设置于多频天线时，便于多频天线的小型化与轻型化。

Description

移相控制装置及多频天线

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，具体涉及一种移相控制装置与配置了所述移相控制装置的多频天线。

背景技术

随着移动通信终端用户数量的不断增加以及5G的普及，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，通常采用调整站点上天线波束下倾角的方式来实现。

当天线为多频天线时，主要采用机器下倾的方式调整波束下倾角。具体言之，一般为天线内置传动装置，该传动装置通过多个移相件分别连接多频天线中各个频段相对应的移相部件，传动装置通过器选频机构选择其中一个移相件，通过移相机构带动移相件，以实施移相操作。但是，传统的传动装置结构复杂，传动需要多道转接，选频、移相输出效率低，可靠性差，且传动装置体积大，扁平化程度不足，使得天线体积偏大，且传动装置生产成本高，不利于传动装置的大规模应用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题至少之一而提供一种移相控制装置及多频天线。

适应本发明的各个目的，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移相控制装置，包括多个移相齿条与移相组件，所述移相组件包括移相机构、传动轴及选频轴，传动轴与选频轴相平行，所述移相机构上设有插接于所述选频轴上的滑动件，驱动所述选频轴转动以带动所述滑动件沿所述选频轴直线移动，使得设置于移相机构内的、套设于所述传动轴上的移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合或分离，驱动所述传动轴转动，以带动与移相齿轮相啮合的移相齿条移动，实施移相。

进一步的，所述滑动件插接于所述选频轴外壁上的环槽中，所述环槽包括第一螺旋槽与第二螺旋槽，第一螺旋槽自选频轴的第一端向第二端螺旋延伸设置，第二螺旋槽自选频轴的第二端向第一端螺旋延伸设置，第一螺旋槽与第二螺旋槽首尾相连通。

具体的，所述滑动件的滑动端插入所述环槽中，所述滑动端上设有凸轮。

具体的，所述选频轴的外壁上设有多个凸片，该多个凸片沿所述环槽的延伸方向依次设置，所述多个凸片共同构成所述环槽的槽壁。

进一步的，所述多个移相齿条构成两排移相齿条，两排移相齿条分设于所述选频轴的上下两侧，所述移相机构对应所述两排移相齿条设有两个开口，所述移相齿轮的部分外齿经该两个的开口暴露于外界，以便于与任意一排移相齿条中的任意一个移相齿条相啮合。

进一步的，所述选频轴的第一端插入第一单向轴承内，所述第一单向轴承设置于第一传动部件中，所述传动轴的第一端插入第二单向轴承内，所述第二单向轴承设置于第二传动部件中，第一单向轴承与第二单向轴承的转向相反，且第一传动部件与第二传动部件接收同一驱动机构输出的力矩。

具体的，所述第一传动部件为第一伞齿轮，所述第二传动部件为第二伞齿轮，所述驱动机构包括驱动轴与套设在驱动轴上的第三伞齿轮与第四伞齿轮，所述第三伞齿轮与所述第一伞齿轮相啮合，所述第四伞齿轮与所述第二伞齿轮相啮合。

具体的，所述移相齿轮包括第一移相齿轮与第二移相齿轮，所述第一移相齿轮套设在所述传动轴上，所述第二移相齿轮套设在与所述传动轴相平行的辅助轴上，所述第一移相齿轮与所述第二移相齿轮相啮合。

在另一实施例中，所述选频轴与第一驱动机构相连接，所述传动轴与第二驱动机构相连接，第一驱动机构与第二驱动机构分别接收不同来源的力矩。

适应本发明的目的之一而提供一种多频天线，包括多个频段相对应的多个移相部件，其包括如前一目的任意一项所述的移相控制装置，每个所述的移相部件均有对应一个所述移相控制装置中的移相齿条与其相联动设置。

相对于现有技术，本发明具有多方面的优势，包括但不限于：

一方面，本发明的移相控制装置通过驱动选频轴转动，使得滑动件沿选频轴直线移动，使得滑动件带动移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合，且通过转动传动轴以带动移相齿轮转动，使得移相齿轮带动移相齿条转动，由此所述移相控制装置的传动链较短，便于传动力矩，提升转动效率，降低传动误差。

另一方面，本发明的移相控制装置结构简单，空间排布较为简单，便于移相控制装置的扁平化，使得移相控制装置设置于多频天线内时，便于多频天线的小型化与轻型化。

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为本发明典型实施例的移相控制装置的结构示意图。

图2为本发明典型实施例的移相控制装置的选频轴的结构示意图。

图3为本发明典型实施例的移相控制装置的环槽的示意图。

图4为本发明典型实施例的移相控制装置的滑动件的结构示意图。

图5为本发明典型实施例的移相控制装置的俯视示意图。

图6为图5的A部分放大图。

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。

本发明提供了一种移相控制装置，该移相控制装置的移相机构通过驱动选频轴转动，使得滑动件沿选频轴上的环槽移动，移相机构中的移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合，且选频轴与传动轴各自单独传动，不相影响，提升传动效率，且降低移相控制装置的体积，便于天线的小型化。

在本发明的典型实施例中，结合图1，所述移相控制装置100包括多个移相齿条110与移相组件，所述移相组件包括移相机构130、传动轴121及选频轴122，所述传动轴121与所述选频轴122相平行设置。

所述移相齿条110与天线的移相部件相连接，移相齿条110直线运动以拉动移相部件移动，使得移相部件对馈入其中的信号进行移相。所述多个移相齿条110对应与多个移相部件相连接。

所述多个移相齿条110沿所述传动轴121的轴向方向设置，该多个移相齿条110分成两排，两排移相齿条分设于传动轴121的上下两侧，该两排移相齿条之间相互平行，且所述两排移相齿条彼此之间交错相向设置。在图1中示出了设置于所述传动轴121下方的一排移相齿条。

结合图2与图3，所述选频轴122的外壁1221上设有环槽1222，环槽1222包括第一螺旋槽1223与第二螺旋槽1224。所述第一螺旋槽1223自选频轴122的第一端1225向第二端1226螺旋延伸设置，所述第二螺旋槽1224自第二端1226向第一端1225螺旋延伸设置，第一螺旋槽1223的首端与第二螺旋槽1224的尾端相连通，第一螺旋槽1223的尾端与第二螺旋槽1224的首端相连通，也即是说，第一螺旋槽1223与第二螺旋槽1224首尾相连通。

具体言之，所述选频轴122的外壁1221上设有多个凸片1227，所述多个凸片1227沿所述环槽1222的延伸方向依次布置，所述多个凸片1227共同构成所述环槽1222的槽壁。在本实施例中，所述凸片1227呈月牙状。所述多个凸片1227分为两排，该两排凸片分设于所述选频轴122的中轴线的两侧，该两排凸片之间相互平行，且所述两排凸片彼此之间交错相向设置。

所述移相机构130包括联动盒131、滑动件132及设置于联动盒131中的移相齿轮133，所述联动盒131对应所述两排移相齿条设有两个开口1311，所述移相齿轮133的部分外齿经所述两个开口1311暴露于外界，以便于移相齿轮133与所述两排移相齿条中的任意一个移相齿条110相啮合。所述传动轴121穿过所述移相齿轮133的齿轮孔，以便于传动轴121带动所述移相齿轮133转动。

结合图1与图4，所述滑动件132设置于所述联动盒131上，所述滑动件132包括固定端1321与滑动端1322，所述固定端1321设置于所述联动盒131上，所述滑动端1322插入所述选频轴122的环槽1222中。在本实施例中，所述滑动端1322上设有凸轮1323，所述凸轮1323设置于所述环槽1222中。所述凸轮1323的形状与所述环槽1222的横截面的形状相对应，以便于凸轮1323沿环槽1222滑动。

具体言之，结合图5与图6，转动所述选频轴122，使得所述凸轮1323沿所述环槽1222的延伸路径运动，以使得所述凸轮1323与所述环槽1222之间构成了类螺杆螺母机构。转动所述选频轴122，使得所述凸轮1323沿所述环槽1222滑动，通过滑动件132带动联动盒131运动，联动盒131带动设置于其中的移相齿轮133运动，使得移相齿轮133可与任意一个移相齿条110相啮合或分离，且当移相齿轮133与其中一个移相齿条110相啮合时，转动传动轴121，以通过传动轴121电动移相齿轮133转动，从而通过移相齿轮133带动移相齿条110移动，以实施移相。

具体言之，结合图2与图3，因所述环槽1222由第一螺旋槽1223与第二螺旋槽1224组成，使得选频轴122的旋转路径与所述第一螺旋槽1223和所述第二螺旋槽1224的延伸路径相对应，转动所述选频轴122，使得凸轮1323可沿第一螺旋槽1223与第二螺旋槽1224所组成的环槽1222往复运动。

在本发明的典型实施例中，结合图1，所述移相组件还包括第一单向轴承141、第一传动部件、第二单向轴承142及第二传动部件，所述选频轴122的第一端1225插入所述第一单向轴承141内，所述第一单向轴承141设置于第一传动部件中；所述传动轴121的第一端插入所述第二单向轴承142内，第二单向轴承142设置于第二传动部件中，且第一单向轴承141与第二单向轴承142的转向相反。

在本实施例中，所述第一传动部件为第一伞齿轮143，所述第二传动部件为第二伞齿轮144。

所述移相控制装置100还包括驱动机构，所述驱动机构用于同时对第一伞齿轮143与第二伞齿轮144输出第一方向或第二方向的力矩。第一单向轴承141在受到第一方向的力矩时转动，在受到第二方向的力矩时锁死；第二单向轴承142在受到第一方向的力矩时锁死，在受到第二方向的力矩时转动。在本实施例中，所述第一方向为顺时针方向，所述第二方向为逆时针方向。或者，所述第一方向为逆时针方向，所述第二方向为顺时针方向。

当驱动机构同时对第一伞齿轮143与第二伞齿轮144输出第一方向的力矩时，在第一单向轴承141的作用下，选频轴122转动；在第二单向轴承142的作用下，传动轴121不转动。所述选频轴122受到第一方向的力矩而转动时，插入选频轴122的环槽1222中的滑动件132随着选频轴122的转动，而沿着环槽1222滑动。因环槽1222由第一螺旋槽1223与第二螺旋槽1224首尾相连通而组成，滑动件132自第一螺旋槽1223向第二螺旋槽1224滑动或自第二螺旋槽1224向第一螺旋槽1223滑动，使得滑动件132沿所述环槽1222循环运动。

例如，当滑动件132自第一螺旋槽1223的首端向第一螺旋槽1223的尾端滑动，因第一螺旋槽1223的尾端与第二螺旋槽1224的首端相连通，则当滑动件132滑动至第二螺旋槽1224的首端时，滑动件132再向第二螺旋槽1224的尾端滑动，而第二螺旋槽1224的尾端与第一螺旋槽1223的首端相连通，由此选频轴122在受到第一方向的力矩时，使得滑动件132沿环槽1222循环运动。

滑动件132设置于联动盒131上，当选频轴122带动滑动件132移动时，滑动件132带动联动盒131同步运动，联动盒131又带动设置于其内的移相齿轮133同步运动，带动移相齿轮133沿所述选频轴122的中轴线往复运动。例如，在滑动件132的带动下，移相齿轮133自选频轴122的第一端1225向选频轴122的第二端1226移动，当达到选频轴122的第二端1226时，则移相齿轮133又从选频轴122的第二端1226向选频轴122的第一端1225移动，由此使得移相齿轮133沿选频轴122的轴向往复运动，而使得移相齿轮133可与两排移相齿条中的任意一个移相齿条110相啮合。

当移相齿轮133与对应的移相齿条110相啮合后，驱动机构停止输出第一方向的力矩，而转为输出第二方向的力矩，在第一单向轴承141的作用下，选频轴122不转动；在第二单向轴承142的作用下，所述传动轴121转动，传动轴121带动移相齿轮133转动，移相齿轮133带动与之啮合的移相齿条110转动，移相齿条110带动相连接的移相部件移动，以实施移相。

在本实施例中，所述移相齿轮包括第一移相齿轮1331与第二移相齿轮1332，所述传动轴121穿过所述第一移相齿轮1331的齿轮孔，对应所述第二移相齿轮1332设有辅助轴149，所述辅助轴149与所述传动轴121相平行设置，所述辅助轴149穿过所述第二移相齿轮1332的齿轮孔。第一移相齿轮1331与第二移相齿轮1332相啮合，当传动轴121带动第一移相齿轮1331转动时，第一移相齿轮1331也带动第二移相齿轮1332，且第一移相齿轮1331与第二移相齿轮1332的转向相反。

所述移相齿条110朝第三方向或第四方向移动，第三方向与第四方向相反。因传动轴121被约束为往第一方向转动，则传动轴121带动第一移相齿轮1331往第一方向转动，使得第一移相齿轮1331只能带动与之相啮合的移相齿条110(称该移相齿条为第一移相齿条110)朝第三方向移动。当需要驱动移相齿条110往第四方向移动时，则通过选频轴122驱动第二移相齿轮1332与第一移相齿条110相啮合，之后通过驱动传动轴121，使得传动轴121经第一移相齿轮1331带动第二移相齿轮1332朝第二方向转动，第二移相齿轮1332带动第一移相齿条110朝第四方向移动，以实现第一移相齿条110的换向。

所述驱动机构包括驱动轴145、第三伞齿轮146及第四伞齿轮147，所述驱动轴145依次穿过第三伞齿轮146的齿轮孔与第四伞齿轮147的齿轮孔，所述第三伞齿轮146与第一伞齿轮143相啮合，第四伞齿轮147与第二伞齿轮144相啮合，通过驱动所述驱动轴145对外施加第一方向或第二方向的作用力，以带动选频轴122或传动轴121转动。在一个实施例中，所述驱动机构还包括电机148，所述电机148的输出轴与所述驱动轴145的一端相连接。

在另一个实施例中，所述移相组件未设有第一单向轴承141、第一传动部件、第二单向轴承142、第二传动部件、第二移相齿轮1332及辅助轴149等部件，所述传动机构包括第一驱动机构与第二驱动机构，所述第一驱动机构包括第一电机(未示出)，所述第二驱动机构包括第二电机(未示出)。

第一电机的输出轴与所述选频轴122相连接，第二电机的输出轴与所述传动轴121相连接。通过所述第一电机驱动选频轴122朝第一方向或第二方向转动，使得滑动件132沿所述环槽1222转动，使得联动盒131中的移相齿轮133与任意一个移相齿条110相啮合。通过所述第二电机驱动传动轴121转动，传动轴121带动移相齿轮133朝第一方向或第二方向转动，移相齿轮133带动与之相啮合的移相齿条110移动，移相齿条110带动移相部件移动，以实施移相。

在一个实施例中，所述移相控制装置100还包括支架150，所述传动轴121与所述选频轴122架设于所述支架150上，且所述两排移相齿条也设置于所述支架150上。

本发明还提供了一种多频天线，该多个天线包括多个频段所对应的多个移相部件与上文所述移相控制装置。该每个移相部件分别连接移相控制装置的一个移相齿条，通过控制移相齿条运动，以使得移相齿条带动移相部件移动，实施移相。

综上所述，本发明的移相控制装置通过驱动选频轴转动，以带动插置于该选频轴的环槽中的滑动件移动，滑动件通过带动移相机构移动，使得设置于移相机构内的移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合，通过驱动传动轴经移相齿轮带动移相齿条转动，实施移相，移相控制装置的传动方式简单，且所述选频轴与所述传动轴可经同一力矩驱动，减少了零部件，所述移相控制装置结构简单，体积小与扁平化，便于安装多频天线上，使得多频天线小型化。

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)

1.一种移相控制装置，其特征在于，包括多个移相齿条与移相组件，所述移相组件包括移相机构、传动轴及选频轴，传动轴与选频轴相平行，所述移相机构上设有插接于所述选频轴上的滑动件，驱动所述选频轴转动以带动所述滑动件沿所述选频轴直线移动，使得设置于移相机构内的、套设于所述传动轴上的移相齿轮与任意一个移相齿条相啮合或分离，驱动所述传动轴转动，以带动与移相齿轮相啮合的移相齿条移动，实施移相。

2.如权利要求1所述的移相控制装置，其特征在于，所述滑动件插接于所述选频轴外壁上的环槽中，所述环槽包括第一螺旋槽与第二螺旋槽，第一螺旋槽自选频轴的第一端向第二端螺旋延伸设置，第二螺旋槽自选频轴的第二端向第一端螺旋延伸设置，第一螺旋槽与第二螺旋槽首尾相连通。

3.如权利要求2所述的移相控制装置，其特征在于，所述滑动件的滑动端插入所述环槽中，所述滑动端上设有凸轮。

4.如权利要求2所述的移相控制装置，其特征在于，所述选频轴的外壁上设有多个凸片，该多个凸片沿所述环槽的延伸方向依次设置，所述多个凸片共同构成所述环槽的槽壁。

5.如权利要求1所述的移相控制装置，其特征在于，所述多个移相齿条构成两排移相齿条，两排移相齿条分设于所述选频轴的上下两侧，所述移相机构对应所述两排移相齿条设有两个开口，所述移相齿轮的部分外齿经该两个的开口暴露于外界，以便于与任意一排移相齿条中的任意一个移相齿条相啮合。

6.如权利要求1至5任意一项所述的移相控制装置，其特征在于，所述选频轴的第一端插入第一单向轴承内，所述第一单向轴承设置于第一传动部件中，所述传动轴的第一端插入第二单向轴承内，所述第二单向轴承设置于第二传动部件中，第一单向轴承与第二单向轴承的转向相反，且第一传动部件与第二传动部件接收同一驱动机构输出的力矩。

7.如权利要求6所述的移相控制装置，其特征在于，所述第一传动部件为第一伞齿轮，所述第二传动部件为第二伞齿轮，所述驱动机构包括驱动轴与套设在驱动轴上的第三伞齿轮与第四伞齿轮，所述第三伞齿轮与所述第一伞齿轮相啮合，所述第四伞齿轮与所述第二伞齿轮相啮合。

8.如权利要求6所述的移相控制装置，其特征在于，所述移相齿轮包括第一移相齿轮与第二移相齿轮，所述第一移相齿轮套设在所述传动轴上，所述第二移相齿轮套设在与所述传动轴相平行的辅助轴上，所述第一移相齿轮与所述第二移相齿轮相啮合。

9.如权利要求1至5任意一项所述的移相控制装置，其特征在于，所述选频轴与第一驱动机构相连接，所述传动轴与第二驱动机构相连接，第一驱动机构与第二驱动机构分别接收不同来源的力矩。

10.一种多频天线，包括多个频段相对应的多个移相部件，其特征在于，其包括如权利要求1至9任意一项所述的移相控制装置，每个所述的移相部件均有对应一个所述移相控制装置中的移相齿条与其相联动设置。