机械传动机构和基站天线的制作方法

本公开总体上涉及通信系统。更特别地，本公开涉及一种在基站天线的致动器和移相器之间延伸的机械传动机构、以及包含该机械传动机构的基站天线。

背景技术：

蜂窝通信系统用于向固定和移动用户提供无线通信。蜂窝通信系统可以包括多个基站，每个基站为指定的覆盖区域(通常称为“小区”)提供无线蜂窝服务。每个基站可以包括一个或多个基站天线，该基站天线用于向位于由该基站服务的小区内的用户发射射频(“rf”)信号，并从该用户接收rf信号。基站天线是定向设备，其能够将在某些方向上发射或从某些方向上接收的rf能量进行集中。

现代基站天线通常包括两个、三个或更多个线性阵列的辐射元件，其中每个线性阵列具有可电子调节的下倾角。线性阵列通常包括交叉极化辐射元件，并且设置了单独的移相器用于针对每个极化电子地调节天线波束的下倾角，使得天线可以包括两倍于线性阵列的移相器。可以在天线中设置远程电调倾角(“ret”)致动器和相关联的机械传动机构来调节移相器。

为了改变基站天线的线性阵列的下倾角，可以将控制信号发射到基站天线，该信号使得与线性阵列相关联的ret致动器在其输出部件中产生所需的移动量。机械传动机构用于将ret致动器的输出部件的移动转换成与线性阵列相关联的移相器的可移动元件的移动。因此，每个机械传动机构可以在ret致动器的输出部件和移相器的可移动元件之间延伸。

由于ret致动器、机械传动机构和移相器的相关零件不可避免地存在制造公差和组装公差等机械公差，在通过ret致动器和机械传动机构调节移相器时，经常会因为这些机械公差的累积而使移相器调节不到位(即：移相器的可移动元件产生了所谓的“虚拟位移”)，从而影响移相器的调节精度。为了实现ret致动器和移相器之间的精确且有效的传动并确保移相器的调节精度，通常要求ret致动器、机械传动机构、移相器的相关零件具有高加工精度，这显著增加了制造成本。

技术实现要素：

本公开的目的之一是提供一种能够克服现有技术中至少一个缺陷的机械传动机构、以及包含该机械传动机构的基站天线。

根据下面描述的各方面说明本公开的保护主题。为方便起见，将保护主题的各方面的各种实施例描述为标号的条款(1、2、3等)。这些条款是作为示例提供的，而不限制本公开的保护主题。

1、一种机械传动机构，所述机械传动机构在基站天线的致动器和移相器之间延伸，其特征在于，所述机械传动机构包括：由所述致动器驱动的第一杆；用于移动所述移相器的可移动元件的第二杆，所述第二杆具有近侧端部和远侧端部；和用于连接所述第一杆和所述第二杆的连结件，所述连结件具有近侧端部和远侧端部并且包括使所述第一杆与所述连结件可移动地相连的第一连接元件和使所述第二杆与所述连结件固定地相连的第二连接元件；其中，所述第二杆的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部的位置可调节，使得所述第二杆从所述连结件的近侧端部延伸出的长度可调节，从而消除在调节移相器过程中由来自所述致动器、所述机械传动机构和所述移相器的机械公差引起的虚拟位移。

2、根据条款1所述的机械传动机构，其特征在于，所述连结件的第二连接元件包括内腔，所述第二杆的远侧端部能够延伸到所述内腔中的不同距离处。

3、根据条款2所述的机械传动机构，其特征在于，所述机械传动机构包括调节部件，所述调节部件用于调节所述第二杆的远侧端部延伸到所述内腔中的距离。

4、根据条款3所述的机械传动机构，其特征在于，所述调节部件构造成与所述第二杆的远侧端部螺纹连接，通过调节所述调节部件旋入所述第二杆的远侧端部中的距离来调节所述第二杆的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部的位置。

5、根据条款4所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆的远侧端部从所述内腔的第一侧延伸到所述内腔中，而所述调节部件的至少一部分从所述内腔的与所述第一侧相对的第二侧延伸到所述内腔中。

6、根据条款3所述的机械传动机构，其特征在于，所述机械传动机构还包括限位部件，所述限位部件构造成在所述调节部件将所述第二杆的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部调节到预定位置之后约束所述调节部件并保持所述预定位置。

7、根据条款6所述的机械传动机构，其特征在于，所述限位部件包括用于限制所述调节部件的平移的第一限位部。

8、根据条款6所述的机械传动机构，其特征在于，所述限位部件或所述连结件的第二连接元件包括用于限制所述调节部件的旋转的第二限位部。

9、根据条款6所述的机械传动结构，其特征在于，所述限位部件与所述连结件卡扣连接。

10、根据条款8所述的机械传动机构，其特征在于，所述调节部件包括延伸部分和端部部分，所述调节部件的端部部分的外周设置有沿所述外周分布的一系列突脊或肋，所述第二限位部设置有与所述调节部件的端部部分的突脊或肋相匹配的凹槽，从而限制所述调节部件的旋转。

11、根据条款2所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆具有多边形横截面。

12、根据条款11所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆的近侧端部包括连接元件，用于与所述移相器的可移动元件或设置在所述第二杆和所述移相器的可移动元件之间的联动机构连接。

13、根据条款12所述的机械传动机构，其特征在于，所述连接元件位于所述第二杆的多边形横截面的任一侧上。

14、根据条款12所述的机械传动机构，其特征在于，所述连接元件能够被定位在多个不同的朝向上。

15、根据条款2所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆的至少一部分具有圆形横截面。

16、根据条款15所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆的所述至少一部分构造成与所述第二连接元件螺纹连接。

17、根据条款16所述的机械传动机构，其特征在于，所述第二杆设置有抗旋转元件，所述抗旋转元件用于在所述第二杆的远侧端部旋入所述内腔中的预定位置之后限制所述第二杆的旋转，以保持所述预定位置。

18、根据条款1所述的机械传动机构，其特征在于，所述第一连接元件和所述第二连接元件构造成一体件。

19、根据条款1所述的机械传动机构，其特征在于，所述第一连接元件和所述第二连接元件构造成独立的元件。

20、根据条款19所述的机械传动机构，其特征在于，所述第一连接元件和所述第二连接元件通过铰链连接，使得所述第一连接元件和所述第二连接元件能够具有不同的夹角。

21、一种机械传动机构，所述机械传动机构在基站天线的致动器和移相器之间延伸，其特征在于，所述机械传动机构包括：用于移动所述移相器的可移动元件的杆件，所述杆件具有近侧端部和远侧端部；和连结件，所述连结件具有近侧端部和远侧端部并且包括用于与所述致动器的输出部件可移动地连接的第一连接元件和用于与所述杆件固定地连接的第二连接元件；其中，所述杆件的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部的位置可调节，使得所述杆件从所述连结件的近侧端部延伸出的长度可调节，从而消除在调节移相器过程中由来自所述致动器、所述机械传动机构和所述移相器的机械公差引起的虚拟位移。

22、根据条款21所述的机械传动机构，其特征在于，所述机械传动机构包括调节部件，所述调节部件用于调节所述杆件的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部的位置。

23、根据条款22所述的机械传动机构，其特征在于，所述机械传动机构还包括限位部件，所述限位部件构造成在所述调节部件将所述杆件的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部调节到预定位置之后约束所述调节部件并保持所述预定位置。

24、根据条款23所述的机械传动机构，其特征在于，所述调节部件构造成调节螺杆，所述调节螺杆包括延伸部分和端部部分，所述调节螺杆的延伸部分构造成与所述杆件的远侧端部螺纹连接，以通过调节所述延伸部分旋入所述杆件的远侧端部中的距离来调节所述杆件的远侧端部相对于所述连结件的近侧端部的位置。

25、根据条款24所述的机械传动机构，其特征在于，所述连结件的第二连接元件包括内腔，所述杆件的远侧端部从所述内腔的第一侧延伸到所述内腔中，而所述调节螺杆的延伸部分从所述内腔的与所述第一侧相对的第二侧延伸到所述内腔中。

26、根据条款24所述的机械传动机构，其特征在于，所述调节螺杆的端部部分的外周设置有沿所述外周分布的一系列突脊或肋，所述限位部件设置有与所述调节螺杆的端部部分的突脊或肋相匹配的凹槽，从而限制所述调节螺杆的旋转。

27、根据条款26所述的机械传动机构，其特征在于，所述限位部件还包括构造成限制所述调节螺杆的平移的限位部。

28、根据条款23所述的机械传动机构，其特征在于，所述限位部件与所述连结件卡扣连接。

29、根据条款25所述的机械传动机构，其特征在于，所述杆件具有多边形横截面。

30、根据条款29所述的机械传动机构，其特征在于，所述杆件的近侧端部包括连接元件，所述连接元件位于所述杆件的多边形横截面的任一侧上。

31、一种基站天线，其特征在于，所述基站天线包括：致动器；移相器，所述移相器具有可移动元件；以及根据条款1至20中的任意一项所述的机械传动机构，所述机械传动机构的第一杆连接至所述致动器，所述机械传动机构的第二杆连接至所述移相器的可移动元件或设置在所述第二杆和所述移相器的可移动元件之间的联动机构。

32、一种基站天线，其特征在于，所述基站天线包括：致动器；移相器，所述移相器具有可移动元件；以及根据条款21至30中的任意一项所述的机械传动机构，所述机械传动机构的连结件的第一连接元件连接至所述致动器的输出部件，所述机械传动机构的杆件连接至所述移相器的可移动元件或设置在所述杆件和所述移相器的可移动元件之间的联动机构。

要注意的是，针对一个实施例描述的本公开的各方面可以被包含到其它不同的实施例中，尽管没有针对所述其它不同的实施例进行具体描述。换言之，可以以任何方式和/或组合来组合所有实施例和/或组合任意实施例的特征，只要它们不相互矛盾即可。

附图说明

在结合附图阅读下文的具体实施方式后，将更好地理解本公开的多个方面，在附图中：

图1示出了根据本公开的一个实施例的机械传动机构的透视图；

图2a和图2b分别从不同角度示出了根据本公开的一个实施例的机械传动机构的分解透视图；

图3a至图3c分别示出了根据本公开的一个实施例的机械传动机构的连结件的透视图、前视图和后视图；

图4a和图4b分别示出了根据本公开的一个实施例的调节部件和限位部件的透视图；

图5a和图5b分别示出了根据本公开的一个实施例的调节部件和限位部件在连结件上的装配示意图；

图6示出了根据本公开的一个实施例的推拉杆的透视图。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，清楚起见，某些特征的尺寸可以改变而未按比例绘制。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的若干实施例。然而应当理解的是，本公开可以以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开内容更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。说明书使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)除非另外定义，均具有本领域技术人员通常理解的含义。为简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

说明书使用的单数形式“一”、“所述”和“该”除非清楚指明，均包含复数形式。说明书使用的用辞“包括”、“包含”和“含有”表示存在所声称的特征，但并不排斥存在一个或多个其它特征。说明书使用的用辞“和/或”包括相关列出项中的一个或多个的任意和全部组合。

说明书使用的用辞“在x和y之间”和“在大约x和y之间”应当解释为包括x和y。本说明书使用的用辞“在大约x和y之间”的意思是“在大约x和大约y之间”，并且本说明书使用的用辞“从大约x至y”的意思是“从大约x至大约y”。

在说明书中，称一个元件位于另一元件“上”、“附接”至另一元件、“连接”至另一元件、“联接”至另一元件、或“接触”另一元件等时，该元件可以直接位于另一元件上、附接至另一元件、连接至另一元件、联接至另一元件或接触另一元件，或者可以存在中间元件。

在说明书中，术语“第一”和“第二”仅用于便于说明而不旨在限定。任何由“第一”和“第二”表示的技术特征均是可互换的。

在说明书中，诸如“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等的空间关系用辞可以说明一个特征与另一特征在附图中的关系。应当理解的是，空间关系用辞除了包含附图所示的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，在附图中的装置倒转时，原先描述为在其它特征“下方”的特征，此时可以描述为在其它特征的“上方”。装置还可以以其它方式定向(旋转90度或在其它方位)，此时将相应地解释相对空间关系。

在说明书中，术语“近侧”是指靠近移相器的一侧，而术语“远侧”是指远离移相器的一侧。

本公开涉及一种在基站天线的致动器(例如，ret致动器)和移相器之间延伸的机械传动机构，其用于将致动器的致动或致动器的输出部件的移动转换成与基站天线的线性阵列相关联的移相器的可移动元件的移动。根据本公开的机械传动机构可以至少包括连结件和能够固定地连接在连结件上的推拉杆，推拉杆用于移动移相器的可移动元件。在根据本公开的实施例中，推拉杆本身可以具有恒定的长度，然而，推拉杆从连结件的一端延伸出的长度能够改变。可以通过改变推拉杆从连结件的一端延伸出的长度来补偿从基站天线的致动器到移相器的可移动元件的整个传动系统的总机械公差(该总机械公差由每个零件的制造公差、组装公差等累积而成)，从而有效地消除在调节移相器过程中由该总机械公差引起的“虚拟位移”并因此确保移相器的调节精度。在本公开中，“虚拟位移”是指移相器的可移动元件的实际位移与预定位移之间的位移偏差。

现在将参考附图更详细地讨论本公开的实施例。图1示出了根据本公开的一个实施例的机械传动机构的透视图。图2a和图2b从不同角度示出了根据本公开的一个实施例的机械传动机构的分解透视图。如图1至图2b所示，根据本公开的机械传动机构10可以包括传动杆11、连结件12、和推拉杆13。传动杆11可以连接至基站天线的致动器(比如ret致动器)并由致动器驱动。传动杆11也可以是基站天线的致动器的输出部件。传动杆11可以是由致动器的马达驱动的螺纹杆，其可以在马达的驱动下旋转。推拉杆13可以直接连接至基站天线的移相器的可移动元件，或者经由设置于推拉杆13和移相器的可移动元件之间的额外联动机构而间接连接至移相器的可移动元件。

传动杆11和推拉杆13由连结件12连接。连结件12可以包括用于使传动杆11与连结件12可移动地相连的第一连接元件121和用于使推拉杆13与连结件12固定地相连的第二连接元件122。具体地，第一连接元件121可以构造成具有内螺纹的套筒，并且相应地，传动杆11可以构造成具有外螺纹的螺纹杆。套筒可以安装在螺纹杆上并且构造成在螺纹杆旋转时相对于螺纹杆轴向移动，从而使得传动杆11与连结件12可移动地相连。第二连接元件122可以构造成包括内腔1221(参见图3a-3b)，推拉杆13的远侧端部可以延伸并固定到内腔1221中的适当位置，从而使得推拉杆13与连结件12固定地相连。

第一连接元件121和第二连接元件122沿着与传动杆11或推拉杆13的长度方向垂直的方向布置。如图3a至图3c更清楚地示出的，第一连接元件121和第二连接元件122可以构造成一体件，并且第一连接元件121和第二连接元件122处于基本相同的平面中。然而，本公开不局限于此。第一连接元件121和第二连接元件122也可以构造成彼此独立的元件，然后通过适当的连接方式(比如，焊接、铰接、粘结、卡扣连接、螺栓连接等)连接在一起。第一连接元件121和第二连接元件122还可以构造成彼此具有一定的夹角，这有助于使推拉杆13相对于传动杆11偏移到适当的安装位置。在一些实施例中，第一连接元件121和第二连接元件122通过铰链连接，使得第一连接元件121和第二连接元件122能够具有不同的夹角，这进一步增强了连结件12的通用性并有助于使推拉杆13相对于传动杆11偏移到更多的适当安装位置。在第一连接元件121和第二连接元件122b被移动到期望的夹角之后，可以通过锁定机构将第一连接元件121和第二连接元件122锁定就位，以保持期望的夹角。

如图3a至图3c所示，在第一连接元件121和第二连接元件122之间还可以设置用于引导元件(比如，引导杆)穿过的引导孔123。引导孔123的中心轴线与第一连接元件121的内螺纹套筒和第二连接元件122的内腔1221的中心轴线均保持平行。引导元件穿过引导孔123，用于在机械传动机构工作过程中防止第一连接元件121跟随传动杆11的转动而转动并同时允许第一连接元件121(以及因此整个连结件12)在传动杆11上轴向移动。

返回图1至图2b，为了补偿从基站天线的致动器到移相器的可移动元件的整个传动系统的总机械公差并消除由所述总机械公差引起的移相器的可移动部件的虚拟位移，推拉杆13的远侧端部可以延伸到内腔1221中的不同距离处，使得推拉杆13的远侧端部相对于连结件12的近侧端部的位置能够被调节，并因此使得推拉杆13的近侧端部从连结件12的近端端部延伸出的长度能够被调节。换言之，根据本公开的机械传动系统的总长度被构造成是可调节，从而能够补偿从基站天线的致动器到移相器的可移动元件的整个传动系统的总机械公差。

在图1至图2b所示的实施例中，使用调节部件14来调节推拉杆13的远侧端部相对于连结件12的近侧端部的位置。调节部件14可以构造成调节螺杆。调节螺杆可以包括延伸部分141和端部部分142(参见图4a)。调节螺杆的延伸部分141构造成与推拉杆13的远侧端部螺纹连接，并通过调节延伸部分141旋入推拉杆13的远侧端部中的距离来调节推拉杆13的远侧端部相对于连结件12的近侧端部的位置。在装配时，推拉杆13的远侧端部从连结件12的一侧延伸到第二连接元件122的内腔1221中，而调节螺杆的延伸部分141从连结件12的另一侧延伸到第二连接元件122的内腔1221中并且与推拉杆13的远侧端部螺纹连接。调节螺杆的端部部分142的尺寸可以大于延伸部分141的尺寸，用于阻止调节螺杆的端部部分142进入内腔1221中。这样，通过调节调节螺杆的延伸部分141旋入到推拉杆13的远侧端部中的距离来调节推拉杆13的远侧端部进入内腔1221中的距离，使得推拉杆13从内腔1221(或连结件12的近侧端部)延伸出的长度可被调节，从而消除由总机械公差引起的虚拟位移。

通过调节部件14与推拉杆13之间的螺纹连接来实施调节可以获得精细的调节量。调节部件14每旋转一圈所引起的调节量大体等于调节部件14的延伸部分141上的相邻螺纹的间距。因此，根据实际需要，可以通过选择设置在调节部件14的延伸部分上的相邻螺纹的间距来适当地确定推拉杆13的调节增量，并因此获得期望的调解精度或者甚至实现无级调节。当然，本公开不局限于此，可以构思其它的各种调节方式。

在调节部件14将推拉杆13相对于连结件12调节到预定位置之后，可以通过限位部件15来约束调节部件14并保持该预定位置。限位部件15可以包括用于限制调节部件14的平移或轴向运动的第一限位部151和用于限制调节部件14的旋转的第二限位部152。如图4a和4b所更清楚地显示的，第一限位部151可以是限位部件15的内端面，其可以抵接调节部件14的端部部分142的外端面，从而将调节部件14夹持在第二连接元件122和限位部件15之间。第二限位部152可以是从限位部件15的内端面延伸出的凸出部，其构造成用于防止调节部件14的旋转。具体地，调节部件14的端部部分142的外周可以设置有沿所述外周分布的一系列突脊或肋143，相对应地，第二限位部152可以设置有与调节部件14的端部部分142的突脊或肋143相匹配的凹槽。这样，通过将调节部件14的突脊或肋143插入到限位部件15的第二限位部152的凹槽中而限制调节部件14的旋转。

在根据本公开的其它实施例中，限位部件15可以仅包括用于限制调节部件14的平移或轴向运动的第一限位部151，而用于限制调节部件14的旋转的第二限位部152可以设置在第二连接元件122上。另外，本领域技术人员也可以构思具有其它适当结构的限位部件。

图5a和图5b示出了调节部件14和限位部件15在连结件12的第二连接元件122上的装配。如图5a所示，调节部件14的延伸部分141可以延伸到第二连接元件122的内腔1221中，而调节部件14的端部部分142可以容纳在第二连接元件122的容纳座1222中并被阻止进入内腔1221。限位部件15可以构造成与第二连接元件122卡扣连接，从而将调节部件14的端部部分142夹在第二连接元件122和限位部件15之间(如图5b所示)。第二连接元件122可以设置卡扣夹1223，以实现与限位部件15的卡扣连接。

参照图6，示出了根据本公开的一个实施例的推拉杆13的具体结构。在该实施例中，推拉杆13具有基本矩形的横截面。推拉杆13的近侧端部可以设置一个或多个卡扣元件131和立柱132，用于与移相器的可移动元件或设置在推拉杆13和移相器的可移动元件之间的其它联动机构连接。卡扣元件131可以构造成卡扣夹的形式。立柱132可以插入移相器的可移动元件或其它联动机构的孔中，并且卡扣元件131可以在立柱132被插入移相器的可移动元件或其它联动机构的孔中之后将移相器的可移动元件或其它联动机构保持就位。卡扣元件131和立柱132可以设置在推拉杆13的矩形横截面的任一侧上。在该实施例中，为了接收具有矩形横截面的推拉杆13，第二连接元件122的内腔1221的至少一部分呈矩形。推拉杆13能够沿着轴向方向延伸到第二连接元件122的内腔1221的矩形部分中，但不能在其中转动。在推拉杆13被插入到内腔1221中时，可以根据实际需要将推拉杆13的卡扣元件131和立柱132定位在适当的朝向上。换言之，推拉杆13的卡扣元件131和立柱132可以至少定位在四个不同的朝向(上、下、前和后)上，这能够降低布置移相器的难度。

在根据本公开的其它实施例中，可以将推拉杆13的远侧端部的至少一部分构造成具有其它多边形(比如五边形、六边形、八边形)的横截面。相应地，第二连接元件122的内腔1221的至少一部分呈相对应的多边形。这样，当推拉杆13被插入到内腔1221中时，可以根据实际需要将推拉杆13的卡扣元件131和立柱132定位在更多的朝向上，从而进一步降低布置移相器的难度。

在根据本公开的另一个实施例中，机械传动机构10可以不包括单独的调节部件14。在该实施例中，可以将推拉杆13和第二连接元件122构造成螺纹连接。比如，推拉杆13的远侧端部的至少一部分可以具有呈圆形的横截面并且其上具有外螺纹，并且第二连接元件122的内腔1221可以呈圆形并且其内具有内螺纹。可以直接将推拉杆13的远侧端部旋入第二连接元件122的内腔1221中的不同距离处。在该实施例中，限位部件15可以设置在推拉杆13上，用于在推拉杆13旋转到预定位置后约束推拉杆13并保持该预定位置。限位部件15可以是任意的抗旋转元件，比如自锁螺母等。在又一个实施例中，推拉杆13的远端可以具有放大的圆形横截面，其限定具有内螺纹的腔；而第二连接元件122可以是圆形的并且具有外螺纹。在推拉杆13的近侧端部设置有一个或多个卡扣元件131和立柱132的情况下，卡扣元件131和立柱132可以具有任意的朝向，使得推拉杆13能够实现360°的卡扣连接，从而更加显著地降低布置移相器的难度。

上文参照附图描述了根据本公开的示例性实施例。但是，本领域技术人员应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，能够对本公开的示例性实施例进行多种变化和改变。所有变化和改变均包含在权利要求所限定的本公开的保护范围内。本公开由所附权利要求限定，并且这些权利要求的等同物也包含在内。