CN201038314Y - 通信天线下倾角度的可分离式控制装置 - Google Patents

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CN201038314Y CNU2007200473621U CN200720047362U CN201038314Y CN 201038314 Y CN201038314 Y CN 201038314Y CN U2007200473621 U CNU2007200473621 U CN U2007200473621U CN 200720047362 U CN200720047362 U CN 200720047362U CN 201038314 Y CN201038314 Y CN 201038314Y
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张文颢
薛锋章
陈龙潭
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Abstract

本实用新型揭示一种通信天线下倾角度的可分离式控制装置，包括：电机单元、传动单元、电位器、位移量与天线的下倾角度变化成正比的移相器以及丝杆；所述传动单元的一端连接所述电机单元，另一端连接所述丝杆，所述电机单元提供的动力矩带动所述丝杆及所述电机单元同步移动；所述丝杆的一端与所述电位器的动端耦合连接，另一端连接所述移相器，所述丝杆联动所述电位器的动端以及所述移相器同步运动，使所述移相器的位移量正比于所述电位器输出电阻的变化量。本实用新型通过电位器精确的检测天线下倾角度，实现对电调天线的下倾角度调整的闭环控制，提升了天线整体控制质量和性能；本控制装置能广泛用于各种电调基站天线中。

Description

通信天线下倾角度的可分离式控制装置
技术领域
本实用新型涉及通信天线下倾角度的控制装置，尤其是涉及一种闭环控制中实现调整通信天线下倾角度的可分离式控制装置。
背景技术
在移动通信系统中，为实现对蜂窝小区无线信号的覆盖优化，且为抑制同频小区相互产生同频干扰，需要合理的调整基站天线的下倾角度，使其指向角在水平线方向朝下作适当倾斜(也称波束下倾)。天线的下倾角度决定天线束波的覆盖区域。
采用机械调角或固定电下倾角的天线已经难以满足网络化优化的需求。电调天线非常适合解决大中城市区因用户密集、站距小而产生的越区干扰问题，很方便地解决市区经常出现的临时性话务热点问题，也可以按照时段与邻近小区合理均衡话务量。
由于电调天线的电子下倾角可以在塔底有线调节，或远离现场之外实行遥控操作，因此，电调天线用于通信网络优化中：减少需要制造的天线的种类和型号；简化了现场规划，减少了小区现场施工的费用已成为基本的网络优化要求。
现代电调天线发展到远程组网控制，其主要是通过天线驱动单元利用RS485串行通信口，执行AISG(Antenna Interface Standards Group)协议或其他标准协议，经电缆与机房内设备对接，实现对电调天线的远程控制。其中，天线驱动单元又称为RCU(Remote Control Unit)，或称为RET模块(RemoteElectrical Tilt Unit)，或称为ACU模块(Antenna Control Units)。天线驱动单元可固定在天线壳体下方，或安装在天线主体内部，甚至是基站塔下操作的手持式控制器。
受制造成本的限制，目前市场上的天线塔上外置的符合AISG标准的天线控制器产品，都是开环控制或半闭环控制方式。由于电调天线在刚启用以及长期使用后，需要自校准，控制器内的电机全程往返运动，这个自校准过程有2-4分钟时间。如果天线正在工作，自校准过程中就不可避免丢失射频信号。
因此，针对目前的天线控制器产品，有必要做天线控制器做适当改良设计，使天线不需要自校准过程，且电机运行中断电后再次开机也能立刻知道天线的下倾角度。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种通信天线下倾角度的可分离式控制装置，以解决现有天线控制器中存在的问题，提高电调天线的控制性能。
为解决本实用新型的技术问题，本实用新型公开一种通信天线下倾角度的可分离式控制装置，包括：
电机单元、传动单元、电位器、位移量与天线的下倾角度变化成正比的移相器以及丝杆；所述传动单元的一端连接所述电机单元，另一端连接所述丝杆，所述电机单元提供的动力矩带动所述丝杆及所述电机单元同步移动；所述丝杆的一端与所述电位器的动端耦合连接，另一端连接所述移相器，所述丝杆联动所述电位器的动端以及所述移相器同步运动，使所述移相器的位移量正比于所述电位器输出电阻的变化量。
较优地，所述电位器的动端包括：可移动来改变电位器输出电阻的滑动柄，以及与滑动柄连接的固定帽，该固定帽的内腔中设置有磁性元件。
较优地，所述磁性元件为磁铁或磁钢。
较优地，所述固定帽的一端通过弹簧可活动连接于天线中的电路板上。
较优地，所述电位器为线性电位器。
较优地，所述丝杆的末端上设置有铁钉，与所述电位器的动端磁性耦合连接。
较优地，所述传动单元包括级联的主动齿轮、中间齿轮和末级齿轮，所述主动齿轮与所述电机单元中的电机转轴齿合，所述末级齿轮与所述丝杆齿合。
较优地，所述丝杆一侧上设置有反映其位移量的刻度标尺。
较优地，所述移相器为旋转型移相器。
较优地，所述电位器固定设置于天线中的电路板上。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
1、本实用新型的控制装置，通过对天线下倾角度的进行精确的检测，实现对电调天线的下倾角度的闭环控制，提升了天线整体控制质量和性能；
2、本实用新型通过电位器间接检测天线下倾角度，其测量的精度比开环控制方式更精确，控制过程不需要自检，解决了现有控制器自校准过程中可能丢失射频工作信号的缺陷；
3、另外，由于使用线性电位器，闭环控制上很容易判断连接电缆的断路或者短路故障，以及电机传动的机械故障。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中位移测量单元的结构示意图；
图3是本实用新型中电位器的结构示意图；
图4是本实用新型中一个具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
请参考图1所示，为本实用新型的结构示意图。
本实用新型的控制装置包括：电机单元10、传动单元20、丝杆30、电位器40以及移相器50。其中，所述电机单元10的动力转轴与所述传动单元20连接，所述传动单元20连接所述丝杆30，来自所述电机单元10的动力通过所述传动单元20传递至所述丝杆30，带动所述传动单元20运动；所述丝杆30的其中一末端与所述电位器40磁性耦接，而另一末端与所述移相器50连接。
其中，所述电机单元10包括电机、为电机提供动力源的电源、驱动以及控制电机运动的驱动器，在此不详叙。所述传动单元20包括多级级联的齿轮，其中，主动齿轮21与所述电机单元10中的电机转轴连接，通过中间齿轮22与末级齿轮23齿合，带动末级齿轮23运动。
较优地，所述丝杆30与所述末级齿轮23螺合，由所述末级齿轮23带动所述丝杆30在垂直方向做上、下位移运动；所述移相器50的位移量正比于天线下倾角度的变化量。当所述电机单元10内电机转动时，所述丝杆30不转动，同步于所述电机单元10沿轴向做平移运动，联动所述移相器50以及所述电位器40运动，使所述移相器50位移变化量正比于所述电位器40的电阻变化量。
另外，请同时参考图2、图3所示，分别为所述丝杆30与所述电位器40耦接的结构示意图。所述丝杆30的末端设置有铁钉31。而所述电位器40为线性电位器，固定于电路板上；其滑动柄41上连接一个固定帽42，该固定帽42的远离所述丝杆30的末端，由一个弹簧44连接，该弹簧44限制所述电位器40的静态无联动状态最远位置略小于天线处于最大下倾角度位置时滑动柄41处于所述电位器40上的位置；且于所述固定帽42内腔，靠近所述丝杆30的末端，固定设置一磁性元件43。
于是，当磁铁吸合力大于500gf，推动所述滑动柄41的移动力为30-250gf时，则在看不见所述丝杆30情况下，可以事先把所述丝杆30拧到使天线处于最大下倾角度的状态，也可以在机房通过电控指令控制所述电机单元10使天线处于最大下倾角度的状态的方向转动，使所述磁性元件43与所述铁钉31之间的磁力吸合，带动所述滑动帽42与所述丝杆30吸合联动。当然，所述定位器40与所述丝杆30之间的磁力吸合，也使便于拆卸、维修。
另外，如图2所示，为适用方便，所述丝杆30的一侧面上还可以标注反映其位移量的刻度32。
本实用新型中，所述电位器40为线性电位器，所述移相器50为旋转型的移相器；所述电位器40作为所述移相器50位移的位置检测器，所述电位器40输出的电阻值变化量正比于所述移相器50的位移量；而电阻变化和绝对值可以间接测量通过电阻两端电位差，经A/D转换变为数字获得，进而推算出天线的电下倾角度值。
同时，请参考图4所示，为本实用新型的控制器使用于基站天线中的一个具体实施例。
所述电机单元10固定在天线本体70内的支架71上，所述电机单元10中电机转动力矩通过主动齿轮21和中间齿轮22，传递到末级齿轮23；而末级齿轮23设有长轴套，其内腔部分地方有内螺纹，故末级齿轮23带动所述丝杆30前后平移运动。所述丝杆30末端上的铁钉31与所述电位器40的固定帽42内的磁性元件43吸合，其产生的吸力足以克服所述电位器40的所述滑动柄41的静摩擦力，使所述丝杆30与所述电位器40联动。
另外，顺便说明下，所述天线本体70的一末端具有上端盖72，另一末端具有下端盖73；与上端盖72一体设置的套筒74；以及对所述丝杆30限位的挡圈75。另外，下端盖73上设置有凝露出水孔76，以及安装在下端盖73上的AISG标准规格两个插座77和78。
因此，本实用新型的控制装置，通过对天线下倾角度的进行精确的检测，实现对电调天线的下倾角度的闭环控制，提升了天线整体控制质量和性能；且测量的精度比开环控制方式更精确，控制过程不需要自检，解决了现有控制器自校准过程中可能丢失射频工作信号的缺陷；另外，由于使用线性电位器，闭环控制上很容易判断连接电缆的断路或者短路故障，以及电机传动的机械故障。

Claims (10)

1.一种通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于包括：电机单元、传动单元、电位器、位移量与天线的下倾角度变化成正比的移相器以及丝杆；所述传动单元的一端连接所述电机单元，另一端连接所述丝杆，所述电机单元提供的动力矩带动所述丝杆及所述电机单元同步移动；所述丝杆的一端与所述电位器的动端耦合连接，另一端连接所述移相器，所述丝杆联动所述电位器的动端以及所述移相器同步运动，使所述移相器的位移量正比于所述电位器输出电阻的变化量。
2.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述电位器的动端包括：可移动来改变电位器输出电阻的滑动柄，以及与滑动柄连接的固定帽，该固定帽的内腔中设置有磁性元件。
3.根据权利要求2所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述磁性元件为磁铁或磁钢。
4.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述固定帽的一端通过弹簧可活动连接于天线中的电路板上。
5.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述电位器为线性电位器。
6.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述丝杆的末端上设置有铁钉，与所述电位器的动端磁性耦合连接。
7.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述传动单元包括级联的主动齿轮、中间齿轮和末级齿轮，所述主动齿轮与所述电机单元中的电机转轴齿合，所述末级齿轮与所述丝杆齿合。
8.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述丝杆一侧上设置有反映其位移量的刻度标尺。
9.根据权利要求1所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述移相器为旋转型移相器。
10.根据权利要求1至9任何一项所述的通信天线下倾角度的可分离式控制装置，其特征在于，所述电位器固定设置于天线中的电路板上。
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