本發(fā)明涉及移動(dòng)通信基站天線技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種下傾角控制裝置，借助該裝置可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)以上波束天線的電下傾角度的控制，而且是實(shí)現(xiàn)天線各波束電下傾角的獨(dú)立控制。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通信終端用戶數(shù)量的不斷增加，對(duì)移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)容量需求越來越大，同時(shí)要求不同站點(diǎn)之間甚至相同站點(diǎn)的不同扇區(qū)之間的干擾做到最小，即實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量的最大化和干擾的最小化。要實(shí)現(xiàn)這一目的，通常采用調(diào)整站上天線波束下傾角的方式來實(shí)現(xiàn)。

目前，調(diào)整波束下傾角的方式分為：機(jī)械下傾和電子下傾，而電子下傾優(yōu)勢(shì)明顯，是當(dāng)前的主流和未來的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的電子下傾角的傳動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，當(dāng)波束數(shù)量較多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致天線內(nèi)部空間較大，整個(gè)傳動(dòng)裝置的尺寸偏大，而且成本會(huì)大幅提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的首要目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、響應(yīng)速率快且控制精度高的下傾角控制裝置。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種采用上述下傾角控制裝置的天線，以縮小天線體積、提高下傾角調(diào)節(jié)的精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種下傾角控制裝置，用于連接多個(gè)移相器并可選擇切換地實(shí)現(xiàn)多個(gè)移相器的相位的控制，其包括輸入機(jī)構(gòu)、選擇驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、輸出機(jī)構(gòu)及單向控制機(jī)構(gòu)，其中，

所述輸入機(jī)構(gòu)包括用于接收外部動(dòng)力的動(dòng)力輸入軸及套設(shè)在動(dòng)力輸入軸上并隨其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)齒輪；

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括與主動(dòng)齒輪嚙合的第一行星輪和與第一行星輪嚙合的第二行星輪；

所述輸出機(jī)構(gòu)包括多根均勻分布的動(dòng)力輸出軸，其上設(shè)有可與第一行星輪或第二行星輪嚙合的齒輪部；

所述單向控制機(jī)構(gòu)用于控制第一行星輪和第二行星輪的工作狀態(tài)：當(dāng)動(dòng)力輸入軸以第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述第一行星輪和第二行星輪中的一個(gè)可擇位地與多根動(dòng)力輸出軸中的一根嚙合；當(dāng)動(dòng)力輸入軸以第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，第一行星輪或第二行星輪驅(qū)使與其嚙合的動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，并且第一行星輪和第二行星輪的旋轉(zhuǎn)方向相反。

優(yōu)選地，所述單向控制機(jī)構(gòu)包括分別設(shè)置于該控制裝置兩端的一對(duì)單向軸承，并且該對(duì)單向軸承的相對(duì)面以內(nèi)圈相對(duì)外圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方式設(shè)置；所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括分別與該對(duì)單向軸承的兩個(gè)內(nèi)圈固定連接的內(nèi)齒圈和行星架，所述內(nèi)齒圈環(huán)繞所述主動(dòng)齒輪、第一、第二行星輪設(shè)置并僅與第一行星輪嚙合，所述主動(dòng)齒輪、第一行星輪、第二行星輪設(shè)于所述行星架上，并且該行星架可繞所述動(dòng)力輸入軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)齒輪開設(shè)有貫通兩端的通孔，所述行星架上開設(shè)有供動(dòng)力輸入軸穿越的避讓孔，所述動(dòng)力輸入軸依次穿過一個(gè)單向軸承的通孔、主動(dòng)齒輪的通孔、行星架的避讓孔及另一個(gè)單向軸承的通孔。

優(yōu)選地，所述行星架背對(duì)主動(dòng)齒輪的一側(cè)設(shè)有與單向軸承內(nèi)圈無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)配合的凸臺(tái)，并且貫通該凸臺(tái)設(shè)置所述避讓孔，所述單向軸承套住所述凸臺(tái)。

進(jìn)一步地，該控制裝置還包括用于標(biāo)識(shí)第一行星輪初始位置的初始位置識(shí)別模塊。

優(yōu)選地，所述初始位置識(shí)別模塊包括探針，其正對(duì)第一行星輪設(shè)于所述行星架背對(duì)第一行星輪的一側(cè)。

優(yōu)選地，所述初始位置識(shí)別模塊還包括用于識(shí)別所述探針的檢測(cè)單元，所述檢測(cè)單元為光電傳感器或基于電磁檢測(cè)原理對(duì)所述探針進(jìn)行識(shí)別的部件。

優(yōu)選地，所述單向控制機(jī)構(gòu)還包括分別從控制裝置兩端固定住兩個(gè)單向軸承外圈的安裝底座與安裝端蓋，所述安裝底座上設(shè)有支撐孔，所述安裝端蓋設(shè)有供動(dòng)力輸出軸一端穿出與移相器連接的讓位孔。

優(yōu)選地，所述單向軸承外周上設(shè)有若干定位槽，所述安裝底座與安裝端蓋各設(shè)有用于收容所述單向軸承的容置孔，并且容置孔內(nèi)壁上設(shè)有與所述定位槽相配合的定位條。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力輸出軸遠(yuǎn)離齒輪部的一端呈多級(jí)臺(tái)階狀設(shè)置，以使其與讓位孔相配合對(duì)動(dòng)力輸出軸的軸向運(yùn)動(dòng)構(gòu)成限位。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)齒輪的通孔非圓形設(shè)置，所述動(dòng)力輸入軸與主動(dòng)齒輪連接的部位與所述通孔相配合設(shè)置，以防止二者之間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。

一種天線，其包括上述的下傾角控制裝置及與多根動(dòng)力輸出軸一一對(duì)應(yīng)連接的移相器。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明的下傾角控制裝置，通過單向控制機(jī)構(gòu)控制第一、第二行星輪的工作狀態(tài)，使第一、第二行星輪在動(dòng)力輸入軸以第一旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行選位與動(dòng)力輸出軸嚙合，在動(dòng)力輸入軸以第二旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)動(dòng)力輸出軸正向或反向旋轉(zhuǎn)向移相器輸出動(dòng)力。本發(fā)明的下傾角控制裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，傳動(dòng)響應(yīng)速率快、控制精度高的特點(diǎn)。

本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，這些將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明

本發(fā)明上述的和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從下面結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本發(fā)明的下傾角控制裝置的立體圖；

圖2為圖1所示的下傾角控制裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，示出了輸入機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)及輸出機(jī)構(gòu)之間的配合關(guān)系；

圖3為圖1所示的下傾角控制裝置的分解圖；

圖4為本發(fā)明的行星架的立體圖；

圖5為本發(fā)明的安裝底座的立體圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1至圖5共同示出了本發(fā)明的下傾角控制裝置1000(以下簡(jiǎn)稱“控制裝置”)，用于多波束天線中，并且其多個(gè)動(dòng)力輸出軸3與天線內(nèi)的多個(gè)移相器(圖未示)一一對(duì)應(yīng)連接，通過對(duì)多個(gè)動(dòng)力輸出軸3的選擇、切換及驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)移相器切換控制，從而實(shí)現(xiàn)通過一個(gè)電機(jī)(圖未示)對(duì)多個(gè)移相器的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)下傾角的控制，使該多波束天線滿足輻射特性和電特性。

該控制裝置1000包括用于接收外部動(dòng)力(比如電機(jī)的轉(zhuǎn)矩)的輸入機(jī)構(gòu)、用于向移相器輸出動(dòng)力的輸出機(jī)構(gòu)、用于隨輸入機(jī)構(gòu)同步運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)移相器的選擇、切換并驅(qū)動(dòng)其改變相位的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的轉(zhuǎn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)方向的單向控制機(jī)構(gòu)。

所述輸入機(jī)構(gòu)包括用于接收外部動(dòng)力的動(dòng)力輸入軸11及套設(shè)在動(dòng)力輸入軸11上并與其同步轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)齒輪12。

所述輸出機(jī)構(gòu)包括多根均勻分布的動(dòng)力輸出軸3，其上設(shè)有齒輪部。

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括第一行星輪21、第二行星輪22、行星架23及內(nèi)齒圈24。其中，所述第一行星輪21與所述主動(dòng)齒輪12嚙合；所述第二行星輪22和內(nèi)齒圈24分別與第一行星輪21的上下兩端嚙合，并且都不與主動(dòng)齒輪12形成嚙合裝配關(guān)系；所述行星架23用于裝設(shè)第一行星輪21、第二行星輪22及主動(dòng)齒輪12并保持三者的嚙合關(guān)系。所述第一行星輪21或第二行星輪22可擇位地與任意一個(gè)動(dòng)力輸出軸3的齒輪部嚙合，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)動(dòng)力輸出軸3的選擇性切換及將動(dòng)力從輸入機(jī)構(gòu)傳至輸出機(jī)構(gòu)。

所述單向控制機(jī)構(gòu)包括一對(duì)結(jié)構(gòu)相同的單向軸承41、42，所述單向軸承的內(nèi)圈可以一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向(比如順時(shí)針方向)相對(duì)外圈轉(zhuǎn)動(dòng)，在相反的轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)與外圈無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。為了便于描述，定義該對(duì)單向軸承的兩個(gè)軸承分別為第一單向軸承42和第一單向軸承41。

所述第一單向軸承42和第一單向軸承41的相對(duì)面以可轉(zhuǎn)動(dòng)方向(內(nèi)圈相對(duì)外圈的可轉(zhuǎn)動(dòng)方向)相反的方式裝設(shè)在該控制裝置的上下兩端，并且第一單向軸承42的內(nèi)圈與所述行星架23固定連接，第一單向軸承41的內(nèi)圈與所述內(nèi)齒圈24固定連接。

下文以第一單向軸承42面對(duì)行星架23的一面、第一單向軸承41背對(duì)行星架23的一面為正面參考面，來說明本發(fā)明的控制裝置的工作原理。

當(dāng)動(dòng)力輸入軸11以第一旋轉(zhuǎn)方向(比如順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)齒輪12順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，所述第一行星輪21逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與其嚙合的第二行星輪22和內(nèi)齒圈24逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)第一單向軸承41逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一單向軸承41的內(nèi)圈不能相對(duì)其外圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因而鎖止內(nèi)齒圈24的位置，使得第一行星輪21及第二行星輪22沿內(nèi)齒圈24限定的軌跡繞主動(dòng)齒輪12順時(shí)針公轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)行星架23及與行星架23固接的第一單向軸承42的內(nèi)圈順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)第一行星輪21或第二行星輪22擇位地與其中一根動(dòng)力輸出軸3嚙合。其中，當(dāng)?shù)谝恍行禽?1和第二行星輪22中的一個(gè)與動(dòng)力輸出軸3嚙合時(shí)，另一個(gè)不與任何一根動(dòng)力輸出軸3嚙合。由此，實(shí)現(xiàn)對(duì)多根動(dòng)力輸出軸3的選擇性切換。

當(dāng)?shù)谝恍行禽?1或第二行星輪22與待驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力輸出軸3的齒輪部嚙合時(shí)，動(dòng)力輸入軸11以第二旋轉(zhuǎn)方向(比如逆時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪12逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一行星輪21帶動(dòng)內(nèi)齒圈24和第一單向軸承41順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)行星架23及第一單向軸承42的內(nèi)圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，由于第一單向軸承42的內(nèi)圈不能相對(duì)外圈逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，因而鎖止行星架23的位置，使得第一、第二行星輪22繞各自的轉(zhuǎn)軸自轉(zhuǎn)，內(nèi)齒圈24空轉(zhuǎn)。其中，所述第一、第二行星輪22的轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)力輸出軸3的正向或反向驅(qū)動(dòng)。

以上示例中，動(dòng)力輸入軸11以順時(shí)針方向?yàn)榈谝恍D(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)第一、第二行星輪22對(duì)動(dòng)力輸出軸3的選擇性切換，以逆時(shí)針方向?yàn)榈诙D(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)動(dòng)力輸出軸3的正反向驅(qū)動(dòng)。在其他實(shí)施方式中，動(dòng)力輸入軸11也可以逆時(shí)針為第一旋轉(zhuǎn)方向?qū)崿F(xiàn)動(dòng)力輸出軸3的切換，具體可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)需要合理設(shè)置單向軸承的內(nèi)圈相對(duì)外圈轉(zhuǎn)動(dòng)方向?qū)崿F(xiàn)。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的控制裝置無需設(shè)置多根與動(dòng)力輸出軸3相配合的輔助軸，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊；通過單向軸承來實(shí)現(xiàn)單向控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多根動(dòng)力輸出軸3的切換與正反向驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力傳動(dòng)響應(yīng)快，控制更為精準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)下傾角的精確控制。另外，由于配件更少，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的控制裝置也更節(jié)省裝配時(shí)間和成本。

優(yōu)選地，所述行星架23上在同側(cè)設(shè)有用于安裝主動(dòng)齒輪12、第一行星輪21、第二行星輪22的安裝位232、233、234，在相對(duì)的一側(cè)對(duì)應(yīng)主動(dòng)齒輪12的安裝位設(shè)有一凸臺(tái)231，該凸臺(tái)231與第一單向軸承42的內(nèi)圈無相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置，并且該凸臺(tái)231具有避讓孔。所述第一單向軸承42牢固地套住所述凸臺(tái)231，所述第一行星輪21、第二行星輪22通過懸臂設(shè)于所述行星架23的安裝位上，所述主動(dòng)齒輪12設(shè)有通孔，且以其通孔對(duì)準(zhǔn)行星架23的避讓孔后借助穿過第一單向軸承42通孔的輸入軸串接在一起。需要說明的是，所述主動(dòng)齒輪12可在輸入軸帶動(dòng)下相對(duì)行星架23轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述內(nèi)齒圈24遠(yuǎn)離行星架23的一端設(shè)有面板(未標(biāo)號(hào))，并且面板中部形成與第一單向軸承41內(nèi)圈相配合的插柱241，并且該第一單向軸承41的內(nèi)圈不能相對(duì)所述插柱241轉(zhuǎn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)理解的，該插柱中部開設(shè)貫通面板的通孔，以供動(dòng)力輸入軸11穿出。

所述多根動(dòng)力輸出軸3環(huán)繞內(nèi)齒圈24外周均勻分布，并且齒輪部設(shè)于內(nèi)齒圈24與行星架23之間且可與第一行星輪21或第二行星輪22嚙合。

優(yōu)選地，所述主動(dòng)齒輪12的通孔非圓形設(shè)置，所述動(dòng)力輸入軸11與主動(dòng)齒輪12連接的部位與之相配合設(shè)置，以防止動(dòng)力輸入軸11轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與主動(dòng)齒輪12發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而影響動(dòng)力傳輸效果，進(jìn)而影響下傾角控制的精確度。例如，所述主動(dòng)齒輪12的通孔的截面為正六邊形時(shí)，動(dòng)力輸出軸3對(duì)應(yīng)部位設(shè)為正六棱柱狀。

該控制裝置還包括用于標(biāo)識(shí)第一行星輪21初始位置的初始位置識(shí)別模塊。

優(yōu)選地，該初始位置識(shí)別模塊包括探針5和識(shí)別該探針5的檢測(cè)單元。所述探針正對(duì)所述第一行星輪21設(shè)于所述行星架23背對(duì)第一行星輪21的一側(cè)，并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地為所述檢測(cè)單元識(shí)別，當(dāng)所述探針觸發(fā)所述檢測(cè)單元時(shí)，表征其轉(zhuǎn)動(dòng)到預(yù)設(shè)位置(即初始位置)。優(yōu)選地，所述檢測(cè)單元為光電傳感器或基于電磁檢測(cè)原理可識(shí)別所述探針的部件。通過標(biāo)識(shí)第一行星輪21的初始位置，有利于保證下傾角調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確度。

優(yōu)選地，所述單向控制機(jī)構(gòu)還包括分別從控制裝置兩端固定住兩個(gè)單向軸承外圈的安裝底座43與安裝端蓋44，所述安裝底座上設(shè)有支撐孔431，所述安裝端蓋44開設(shè)有供動(dòng)力輸出軸3一端穿出與移相器連接的讓位孔441。

所述單向軸承外周上設(shè)有定位槽，例如第二單向軸承外周411上的凹槽413，所述安裝底座43和安裝端蓋44各設(shè)有用于收容所述單向軸承的容置孔432、442，并且容置孔432、442內(nèi)壁上對(duì)應(yīng)定位槽設(shè)有與之相配合的定位條433、443，以使所述定位條卡入定位槽后限制單向軸承外圈的轉(zhuǎn)動(dòng)。

在另一個(gè)實(shí)施方式中，所述安裝底座和安裝端蓋上設(shè)有定位槽，所述單向軸承外圈上設(shè)置定位條，或者定位條和定位槽在安裝底座和安裝端蓋上均有設(shè)置，也能實(shí)現(xiàn)將單向軸承外圈固定的目的。

在本實(shí)施例中，所述定位槽在單向軸承外圈上均勻分布有多個(gè)。在其他實(shí)施方式中，所述定位槽也可離散分布有多個(gè)，或者僅設(shè)有一個(gè)或沿徑向分布的一對(duì)。

優(yōu)選地，所述動(dòng)力輸出軸3遠(yuǎn)離齒輪部的一端呈多級(jí)臺(tái)階狀設(shè)置，以使其與安裝端蓋的讓位孔相配合對(duì)動(dòng)力輸出軸3的軸向運(yùn)動(dòng)構(gòu)成限位，以保證動(dòng)力輸出軸3在被動(dòng)力輸入軸11轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)過程中始終與第一行星輪21或第二行星輪22嚙合

另外，本發(fā)明的初始位置識(shí)別模塊可作為獨(dú)立模塊用于其它下傾角控制裝置中，以便于下傾角控制裝置的使用和更換。

此外，本發(fā)明還涉及一種采用上述下傾角控制裝置的天線(圖未示)，其動(dòng)力輸入軸11連接到電機(jī)輸出軸上，動(dòng)力輸出軸3與移相器的連接部件(比如螺桿)對(duì)應(yīng)連接。

由于無需設(shè)置多根與動(dòng)力輸出軸3相配合的輔助軸，本發(fā)明的天線結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、緊湊；通過單向軸承來實(shí)現(xiàn)單向控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)多根動(dòng)力輸出軸3的切換與正反向驅(qū)動(dòng)，動(dòng)力傳動(dòng)響應(yīng)快，控制更為精準(zhǔn)，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)天線下傾角的精確控制。

以上所述僅是本發(fā)明的部分實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。