1.本实用新型涉及移动通信技术领域,具体涉及一种天线控制器以及配置所述天线控制器的天线。
背景技术:2.随着通信技术的快速发展,特别是5g通信,天线的频率越来越高,产品集成化程度也进一步提升,产品尺寸也进一步的缩小。对尤为迫切要求5g天线小型化与高精度要求,特别是5g电下倾调节天线,由于移相器尺寸更加精密,移相距离更短,对于电下倾调节精度要求更高。
3.但是,传统的4g电下倾调整天线由于产品频段较低,尺寸较大,因而出于成本各方面的考虑大多采用注塑成型工艺制作生产,对于电下倾调节天线的移相器的移相精度要求较低。随着5g天线的发展,5g电调天线小型化、高精度、集成化成为了实现5g电调天线的难点,5g电调天线对移相器移相精度要求大幅提高,传统的注塑成型传动组件已经慢慢无法满足5g电调天线的精度要求,而采用机加工工艺实现传动制作生产又会大幅度提高传动组件成本,如何在适当成本下保证5g电调天线移相精度成为了业内迫切需要解决的技术难题。
技术实现要素:4.本实用新型的首一目的在于提供一种可精确调节移相距离的天线控制器。
5.本实用新型的次一目的在于提供一种天线。
6.适于本实用新型的目的,本实用新型采用如下技术方案:
7.适于本实用新型的首一目的而提供一种天线控制器,包括控制电路、电机以及传动机构,所述控制电路发送控制信号给电机,所述传动机构受所述电机驱动而将电机的圆周运动力矩转换为线性运动力矩,该控制器还包括导轨组件,用于将所述传动机构输出的线性运动力矩传递给与天线的至少一个移相器的可移相部件相连接的传动拉杆。
8.进一步的,所述传动机构包括齿轮副、传动螺杆和传动螺母,所述齿轮副受所述电机带动而带动所述传动螺杆实施圆周运动,所述传动螺杆带动啮合并套设其上的所述传动螺母实施线性运动。
9.进一步的,所述导轨组件包括与所述传动机构中用于输出线性运动力矩的传动螺母固定连接的滑块与用于支撑所述滑块实施线性运动的滑轨,所述滑块沿滑轨的相对运动方向平行于所述传动螺母的运动方向相同设置。
10.进一步的,所述传动螺杆的轴向与所述滑轨的纵长方向平行设置。
11.具体的,所述齿轮副包括至少两个依次啮合的齿轮,其中初级齿轮固设于电机的转轴上,末级齿轮固设于所述传动螺杆的一端。
12.具体的,所述电机的轴向与所述传动螺杆的轴向平行/同轴实现彼此的并排/同轴设置。
13.进一步的,所述传动螺母设有向导轨组件方向伸出的拔片,所述滑块与所述拔片固定安装。
14.进一步的,所述传动螺杆与所述传动螺母彼此相互啮合的螺纹之间,在所述线性运动方向上过渡配合,在非线性运动方向上间隙配合。
15.进一步的,所述滑块在所述线性运动方向上与所述传动拉杆纵长方向的多点分别连接。
16.进一步的,所述滑轨在其至少一个非固定面设有供所述滑块沿其上滑动以实现所述线性运动的滑槽,且所述滑块在其与所述滑槽相对应的面上设有用于降低滑块与滑轨之间的滑动摩擦系数的至少一个滚轮。
17.进一步的,所述滑轨在其非固定面之外的三个纵长面上均设有所述的滑槽并相应配备所述的滚轮。
18.进一步的,所述滑块在所述线性运动方向两侧形成抱件,用于抱持所述导轨对应的两侧,在所述线性运动方向的两端形成用于装设所述传动拉杆的高台,在两个高台之间形成的凹陷处设置有用于与所述传动螺母固定连接的安装部。
19.进一步的,所述控制电路、电机安装于金属屏蔽腔中,所述传动机构与导轨组件均安装于由该金属屏蔽腔延伸而成的开放槽中,所述电机的转轴伸出所述金属屏蔽腔之外以与所述传动机构相连接。
20.进一步的,所述传动机构中的传动螺杆被支撑在所述金属屏蔽腔的两个侧壁之间。
21.适于本实用新型的次一目的而提供一种天线,包括多个辐射单元和用于改变其中至少一个辐射单元的信号的相位的至少一个移相器,所述移相器包括用于使所述信号的相位产生变化的可移相部件,以及传动拉杆,该天线还安装有如首一目的任意一项所述的天线控制器,该天线控制器用于将其输出的线性运动力矩传递给所述传动拉杆,以使所述传动拉杆执行线性运动而控制所述可移相部件移动而执行移相。
22.相对于现有技术,本实用新型的优势如下:
23.本实用新型的天线控制器通过传动机构将电机输出的圆周旋转运动转换为直线运动,传动结构将通过导轨组件将其输出的线性运动力矩传递给传动拉杆,以使传动拉杆执行线性运动而控制移相器的可移相部件移动而执行移相,实现电下倾角的调整。由于利用导轨组件对传动拉杆进行控制,而导轨组件在控制传动拉杆运动的过程中具有更稳定更平滑的特点,因此,能够提高移相的精准度,减小因移相过程机械抖动所引起的不精准因素所带来的影响,实现更精确的调相效果。
24.本实用新型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,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
25.本实用新型上述的和/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:
26.图1为本实用新型的天线控制器的结构示意图。
27.图2为本实用新型的天线控制器的爆炸图。
28.图3为本实用新型的天线控制器的部分结构示意图。
29.图4为本实用新型的天线控制器的导轨组件的剖视图。
30.图5为本实用新型的天线控制器的导轨组件的反面方向示意图。
具体实施方式
31.下面详细描述本实用新型的实施例,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,仅用于解释本实用新型而不能解释为对本实用新型的限制。
32.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,本实用新型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。
33.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),具有与本实用新型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。
34.本实用新型提供一种天线控制器10,该天线控制器10用于精准移动移相器的可移相部件,使得移相器可准确的调节相位。
35.在本实用新型的典型实施例中,参见图1和图2,所述天线控制器10包括控制电路、电机11、传动机构、导轨组件、传动拉杆12以及金属屏蔽腔13。
36.金属屏蔽腔13的一侧壁向外延伸以形成一个开放槽131,该开放槽131沿金属屏蔽腔13的长度方向设置,该开放槽131用于安装传动机构和导轨组件。
37.所述控制电路用于控制电机11工作,控制电路向电机11发送控制信号,驱动电机11动作。
38.所述电机11用于输出圆周转矩带动传动机构和导轨组件传动。电机11接收到所述控制信号后,转动或停止转动其转轴111。所述电机11设置于所述金属屏蔽腔13中,但电机11的转轴111伸出于金属屏蔽腔13外,以带动设置于金属屏蔽腔13之外的各传动部件。
39.所述传动机构用于将电机11的转轴111输出的圆周运动力矩转换为线性运动力矩。传动机构包括齿轮副、传动螺杆153和传动螺母154。所述齿轮副包括两个彼此啮合的齿轮,该两个齿轮分别为初级齿轮151与末级齿轮152。
40.初级齿轮151固设于电机11的转轴111上,当电机11工作时,电机11的转轴111带动初级齿轮151工作转动。具体而言,初级齿轮151具有齿轮孔,电机11的转轴111穿设于该齿轮孔,以使得转轴111与初级齿轮151固定,便于转轴111带动该初级齿轮151转动。
41.参见图2和图3,末级齿轮152设置于传动螺杆153的一端,所述末级齿轮152设有齿轮孔,传动螺杆153的无螺纹的一端穿设于该齿轮孔,以使得末级齿轮152与传动螺杆153固定,便于末级齿轮152带动传动螺杆153转动。末级齿轮152的与初级齿轮151相互啮合,初级齿轮151带动末级齿轮152转动,使得电机11经其转轴111输出的圆周运动力矩可经初级齿轮151输出至末级齿轮152上。
42.所述传动螺杆153设置于所述开放槽131上,在开放槽131的长度方向上的两侧上各设有一个用于支撑传动螺杆153的支撑块132,支撑块132上设有用于传动螺杆153穿设的轴孔133,所述传动螺杆153的两端分别穿设于两个支撑块132上的轴孔133,通过两个支撑块132上轴孔133支撑传动螺杆153,以将传动螺杆153安装于开放槽131。
43.在传动螺杆153穿设两个轴孔133处,分别在传动螺杆153上设置一个轴套156,以减少传动螺杆153与轴孔133的相对摩擦。在其中一个轴孔133之外,在传动螺杆153上卡设一个卡簧157,以防止传动螺杆153沿其长度方向移动。传动螺杆153的长度方向与转轴111的长度方向相平行或同轴,使得传动螺杆153与电机11的转轴111并排或同轴设置,以便于齿轮副带动传动螺杆153转动。
44.所述传动螺杆153的穿设有末级齿轮152的一端伸出其对应的轴孔133之外,以将末级齿轮152设置于两个支撑块132之外的空间上。末级齿轮152被初级齿轮151带动旋转后,末级齿轮152带动传动螺杆153转动。传动螺杆153的居于两个轴孔133之间的部分设有具有外螺纹的螺纹段155。
45.所述传动螺母154穿设于传动螺杆153的螺纹段155上,传动螺母154设有内螺纹孔,该内螺纹孔与传动螺杆153的螺纹段155相配合。当传动螺杆153被末级齿轮152带动而转动时,传动螺杆153转动后将会通过其螺纹段155与传动螺母154相互配合啮合,传动螺杆153带动传动螺母154在其上线性运动,使得传动螺母154在传动螺杆153的螺纹段155上沿传动螺杆153的长度方向线性移动,从而将电机11输出的圆周运动力矩转换为线性运动力矩。为便于传动螺杆153的螺纹段155与传动螺母154内螺纹孔相互啮合,使得传动螺杆153与螺纹段155在线性运动方向过渡配合,在非线性运动方向上间隙配合,以使得传动螺母154可沿传动螺杆153的长度方向线性移动,从而能够有效消除传动螺母154在旋转过程的圆跳动所导致的滑块161在非运动方向受力不均引起的传动误差。
46.所述传动螺母154还设有一个拔片158,所述拔片158朝导轨组件方向延伸,以便将传动螺母154的线性运动传递给导轨组件。
47.参见图4和图5,所述导轨组件包括滑块161、滑轨162以及滚轮163,滑块161设置于滑轨162上,滑块161可沿滑轨162在滑轨162的长度方向上移动。
48.所述滑轨162沿所述传动螺杆153的长度方向设置,也即是说,传动螺杆153的长度方向与滑动的长度方向相互平行。
49.滑轨162的长度方向上的一个面与开放槽131的槽底相接,以将滑轨162支撑设置在开放槽131上。滑轨162的长度方向上的不与开放槽131槽底相接的面为非固定面,可在非固定面上设至滑槽,以便于滑块161沿滑槽滑动。滑轨162呈长方体状,具有三个非固定面,称该三个非固定面中与开放槽131槽底相对的面为第一面,居于第一面左侧的非固定面为第二面,居于第一面右侧的非固定面为第三面,每个固定面上可设置一个或多个滑槽。
50.在本实用新型的典型实施例中,在滑轨162的每个非固定面上均设置一个滑槽,则
滑轨162上具有三个滑槽,每个滑槽为直槽,使得滑轨162呈类工字状。其中设置于第一面上的滑槽为第一滑槽164,设置于第二面上的滑槽为第二滑槽165,设置于第三面上的滑槽为第三滑槽166。
51.所述滑块161沿滑轨162的长度方向设置,滑块161包括两个抱持臂与连接该两个抱持臂的凸台170。所述抱持臂呈l形状,以便于对应滑槽滑动。所述该两个抱持臂分别对应第一滑槽164和第二滑槽165设置,其中对应第一滑槽164的抱持臂为第一抱持臂168,对应第二滑槽165的抱持臂为第二抱持臂169。滑轨162通过第一抱持臂168与第二抱持臂169可沿滑轨162的长度方向移动,且该两个抱持臂分别对应滑轨162的两个相对的两面,可起到导向限位的作用,避免滑块161在移动过程中左右偏转及上下跳动。优选,滑块161上可设置多个第一抱持臂168和多个第二抱持臂169。
52.所述凸台170的朝向所述第一面的面上开设有滚动槽167,滚动槽167沿相对于开放槽131槽底相反的方向延伸。一般优选滚动槽167的槽宽大于滑轨162第一面的宽度,以便滑块161可通过滚动槽167滑动。
53.所述导轨组件还包括至少一个设置于滑块161上的滚轮163,该一个滚轮163可设置于滚动槽167内,以便滑块161通过位于滚动槽167内的滚轮163沿第一滑槽164滑动,将原本滚动槽167与滑轨162之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦,降低滑块161与滑轨162之间的摩擦。
54.在本实用新型的典型实施例中,导轨组件至少设有三个滚轮163,该三个滚轮163分别设置于滚动槽167、第一抱持臂168与第二抱持臂169上,使得滚动槽167、第一抱持臂168与第二抱持臂169通过滚轮163与相对应的滑槽滑动,将原本滚动槽167与滑轨162之间的滑动摩擦转换为滚动摩擦,以便大幅度的降低滑块161与滑轨162之间的摩擦力。在优选实施例中,滚动槽167、第一抱持臂168与第二抱持臂169上均可设置多个滚轮163。
55.在所述滑块161的凸台170的与所述第一面相同朝向的面开设有通槽171,所述通槽171为用于安装拔片158的安装部,该通槽171沿滑块161的横向方向延伸,以形成两个高台。所述通槽171用于安装所述传动螺母154的拔片158,使得传动螺母154与滑块161相连接,拔片158和通槽171的形状向适应。在一个实施例中,拔片158和通槽171均为矩形状,避免拔片158与通槽171相对移动。
56.传动螺母154通过其拔片158与滑块161相互连接,且滑块161可沿滑轨162的长度方向移动,而滑轨162的长度方向与传动螺杆153的长度方向相平行,因而,传动螺杆153转动带动传动螺母154在螺纹段155上线性运动时,传动螺母154将会通过拔片158带动滑块161在滑轨162上运动。
57.所述传动拉杆12的长度方向与滑轨162的长度方向相平行或相重合,传动拉杆12的一段设置于滑块161和/或拔片158上,以便于滑块161和/或拔片158带动传动拉杆12沿长度方向移动。
58.在本实用新型的典型实施例中,所述传动拉杆12的一端同时设置于滑块161和拔片158上。具体而言,传动拉杆12通过螺钉172与滑块161固定连接。拔片158上设有一个定位销,传动拉杆12上设有一个与所述定位销相对应的定位孔,拔片158与传动拉杆12相互定位固设,以使得滑块161和传动拉杆12多点连接设置。当传动螺母154通过拔片158带动滑块161沿滑轨162的长度方向移动时,滑块161和/或拔片158将会带动传动拉杆12也沿滑轨162
的长度方向移动。
59.所述拉杆的未固定在滑块161和/或拔片158的部分可与天线的至少一个移相器的可移相部件相连接。当需要改变天线的辐射单元的相位时,控制电路向电机11输出控制信号,驱动电机11转动,电机11通过其转轴111带动初级齿轮151转动,初级齿轮151与末级齿轮152相互啮合带动末级齿轮152转动,末级齿轮152带动传动螺杆153转动,传动螺杆153使得设置于其上的传动螺母154线性运动,线性运动的传动螺母154通过其拔片158带动滑块161在滑轨162上移动,滑块161和/或拔片158也带动固接于其上的传动拉杆12移动,传动拉杆12移动后,将会拉动移相器的可移相部件移动,从而带动移相器做线性运动来实现电下倾角的调整,移动器的电传输路径的长度发生改变,改变通行于移相器的天线信号的相位,使得辐射单元所辐射信号的相位发生改变。
60.在一个实施例中,开放槽131的两个支撑块132呈台阶状,传动拉杆12可设置于台阶状的支撑块132上,使得传动拉杆12除可固定于滑块161和/或拔片158上,还可通过两个台阶状的支撑块132支撑,使得传动拉杆12可稳定的移动,精准的进行移相。
61.在一个实施例中,所述金属屏蔽腔13采用压铸成型,将控制电路及电机11密闭在腔体里面,以有效防止电磁干扰。
62.本实用新型还提供了一种天线,所述天线包括多个辐射单元和上文所述的天线控制器,该多个辐射单元中至少有一个辐射单元配置了移相器,所述移相器的可移相部件与所述天线控制器的传动拉杆连接,天线控制器用于将其输出的线性运动力矩传递给所述传动拉杆,以使所述传动拉杆执行线性运动而控制所述可移相部件移动而执行移相。
63.在一个实施例中,天线的多个辐射单元均配置了移相器,该些移相器的可移相单元均可连接同一天线控制器的传动拉杆,该些移相器的移相单元并排设置。
64.综上所述,本实用新型的天线控制器通过传动机构将电机输出的圆周旋转运动转换为直线运动,传动结构将通过导轨组件将其输出的线性运动力矩传递给传动拉杆,以使传动拉杆执行线性运动而控制移相器的可移相部件移动而执行移相。
65.以上描述仅为本实用新型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,本实用新型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技术构思的情况下,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。例如上述特征与本实用新型的技术方案(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。
66.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。