一种移相器传动机构、驱动装置及电调基站天线的制作方法

1.本实用新型涉及电调基站天线移相器技术领域，尤其涉及一种移相器传动机构、驱动装置及电调基站天线。


背景技术：

2.电调基站天线相比固定倾角基站天线有着更加广泛灵活的使用场景，而移相器作为电调基站天线的重要组件，承担着通过改变输入端信号的相对相位来改变波束倾角的功能。一款移相器性能的优异与否直接影响到基站天线多种使用场景下的网络质量。同时移相器的小型化、轻量化及模块化是实现电调基站天线内部设计更加灵活的重要推手，亦是高性能电调基站天线演进的一个主要方向。
3.基站天线的电调移相器一般包括壳体、带线板、内传动结构、外传动结构及介质板等组件，一般情况下，壳体与带线板相对固定，由固定于壳体型槽中的外传动结构带动置于壳体内的内传动结构，再由内传动结构带动同处壳体内的介质板与带线板产生相对位置移动，从而实现输入端信号相对相位的改变。这此种设计条件下，内传动结构单独设置拉杆与介质板连接，或额外加工成型于介质板上，而传动方式常采用齿轮齿条的啮合传动。
4.对于基站天线的电调移相器，其电性能对壳体尺寸和壳体内的介质面积较为敏感。受限于内传动结构或有附加结构的介质板的体积，相对较大的壳体尺寸会对如谐振点位置、损耗等电性能指标造成影响。同时假如壳体内存在较为复杂的传动结构还会造成移相器内部结构的不稳定，对其电性能的稳定造成潜在隐患。
5.例如公告号cn203787537u的实用新型专利公开了一种电调天线移相器，该发明在壳体上开口，由置于开口处的齿轮带动壳体内的附加于介质板侧面的齿条相啮合，这种将内传动结构额外加工成型于介质板上的传动模式，齿轮位置被壳体上的开口固定，影响设计灵活性，还会造成介质板的截面积相应增大，壳体的尺寸因与之匹配也会随之增大。这会对移相器的成本，加工稳定性、及电性能等方面造成影响。又如公开号为cn112736468a的发明专利申请公布了一种移相器、移相传动系统和天线，该发明在腔体侧壁设置避让接口，同时设置传动齿条、驱动齿轮和传动蜗杆等结构，除去前述实用新型技术方案的容易影响移相器的谐振性能的缺点之外，还有结构复杂且非模块化、传动比低、不能行程外自锁等问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的以上不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单且模块化的、传动比高、易于实现自锁的移相器传动机构，以及基于该传动机构的驱动装置和电调基站天线。
7.为了实现上述目的，本实用新型提供了下述的技术方案。
8.一种移相器传动机构，用于在电调基站天线的驱动器和移相器之间提供传动连接，包括：平动件，适于沿第一方向相对于所述移相器的壳体滑动；转动件，与所述平动件传
动连接，用于驱动所述平动件沿所述第一方向滑动；输入轴，与所述转动件传动连接，并用于传动连接至驱动器，使所述驱动器适于驱动所述转动件转动；其中，所述平动件适于带动所述移相器的介质板沿所述第一方向移动。
9.在一些实施方式中，所述平动件、所述转动件和所述输入轴均适于设置于所述壳体的外部，所述壳体具有供连接件穿过的避让部，所述平动件适于通过所述连接件带动所述介质板移动。
10.在一些实施方式中，所述平动件具有内螺纹或内螺纹的一部分；所述转动件具有外螺纹；所述内螺纹和所述外螺纹匹配设置，使所述平动件和所述转动件构成螺旋传动副。
11.在一些实施方式中，所述平动件的主体构成部分螺母结构。
12.在一些实施方式中，所述壳体的横截面呈扁平结构，所述平动件适于设置于所述扁平结构的较窄的侧面；所述平动件和所述输入轴均沿所述第一方向设置。
13.在一些实施方式中，所述平动件端部设置有第一轴承孔，所述输入轴滑动穿设于所述第一轴承孔；所述平动件具有第二凸筋，所述第二凸筋适于滑动设置于所述壳体上设置的第一导槽内，和/或，所述平动件具有第二导槽，使所述平动件适于沿所述壳体上设置的第二凸筋滑动。
14.在一些实施方式中，还包括固定件，用于固定至所述移相器；所述固定件具有第二轴承孔，所述输入轴转动穿设于所述第二轴承孔；所述输入轴包括万向节，用于传动连接至驱动器。
15.在一些实施方式中，所述连接件具有在所述第一方向上的设定长度，或，所述连接件的数量为至少两个，并在所述第一方向上间隔设置；所述避让部构成沿所述第一方向延伸的贯通导槽，所述连接件适于滑动设置于所述贯通导槽内，构成导向结构。
16.在一些实施方式中，所述平动件包括沿所述第一方向延伸、凸出设置于两侧的两个所述第二凸筋；两个所述第二凸筋适于滑动设置于所述壳体上相向设置的两个所述第一导槽内。
17.本技术还提供了一种移相器驱动装置，包括：前述的任一种移相器传动机构；驱动器，与所述输入轴传动连接，用于通过所述移相器传动机构驱动移相器的介质板沿所述第一方向移动。
18.本技术还提供了一种电调基站天线，包括：至少一移相器，所述移相器包括壳体、带线板和介质板；所述带线板固定至所述壳体内，所述介质板可相对于所述带线板在所述壳体内移动；至少一前述的任一种移相器传动机构，所述平动件连接至所述介质板；驱动器，与所述输入轴传动连接，用于通过所述移相器传动机构驱动移相器的介质板沿所述第一方向移动。
19.本实用新型的各个实施例具有以下技术效果中的至少一种：
20.1.通过将传动机构设置于移相器之外，避免了传动机构对移相器的布置和谐振性能上的影响；同时使移相器易于优化设置和易于小型化、使传动机构易于形成单独的模块化组件；
21.2.通过构成螺旋传动副的转动件和平动件，可实现较高的传动比，从而可省去减速器的设置；并通过最少的传动部件实现简单的传动结构和轻量化设计；
22.3.通过将平动件设置为部分螺母结构，不仅便于转动件的安装，还可进一步实现
轻量化；
23.4.通过使传动机构适于设置在移相器的较窄的侧面，使传动机构占用最小的空间，使移相器和传动机构整体进一步实现小型化；
24.5.通过在平动件端部设置轴承孔，使输入轴无需单独设置固定件，进一步减少传动机构的零件数量，使传动机构结构紧凑、重量轻、工作可靠；
25.6.通过在移相器壳体上设置同时具有导向和限位作用的导向结构，进一步省去了固定零件，进一步实现轻量化和小型化；
26.7.通过在输入轴上设置万向节，可方便移相器和传动机构的布置，提高传动机构的适应性。
附图说明
27.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
28.图1是移相器传动机构200的一个实施例和移相器100的组成零件示意图；
29.图2是移相器传动机构200的一个实施例和移相器100内部结构的连接状态示意图；
30.图3是另一个实施例的移相器传动机构200的示意图；
31.图4是图1中局部a的放大图；
32.图5是平动件210和转动件220的一个实施例的立体图；
33.图6是固定件250的一个实施例的立体图；
34.附图标号说明：
35.100.移相器，110.壳体，111.第一凸筋，112.第一导槽，120.带线板，130.介质板，200.移相器传动机构，210.平动件，211.内螺纹，212.第二导槽，213.第二凸筋，214.第一轴承孔，220.转动件，221.外螺纹，222.安装孔，230.输入轴，231.卡槽，240.连接件，250.固定件，251.第二轴承孔。
具体实施方式
36.为了更清楚地说明本实用新型的实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
37.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
38.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可
以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.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、“耦合”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。相对照的是，称一个元件“直接”位于另一元件“上”、“直接附接”至另一元件、“直接连接”至另一元件、“直接耦合”至另一元件或、或“直接接触”另一元件时，将不存在中间元件。在说明书中，一个特征布置成与另一特征“相邻”，可以指一个特征具有与相邻特征重叠的部分或者位于相邻特征上方或下方的部分。
40.在说明书中，诸如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“高”、“低”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。
41.实施例一。本实施例为一种移相器传动机构200，如图1和图2所示，移相器传动机构200用于在电调基站天线的驱动器(图中未示出)和移相器100之间提供传动连接，以便驱动器通过移相器传动机构200驱动移相器100的介质板130相对于带线板120移动，从而实现移相器输入端信号相对相位的改变。
42.如图2所示，移相器传动机构200包括平动件210、转动件220、输入轴230和连接件240，平动件210适于沿第一方向相对于移相器100的壳体110滑动。第一方向指图中介质板130和带线板120之间的移动方向，一般为移相器100的长度方向。转动件220与平动件210传动连接，用于驱动平动件210沿第一方向滑动；输入轴230与转动件220传动连接，并用于传动连接至电调基站天线的驱动器，使驱动器适于驱述转动件220转动，从而通过转动件220驱动平动件210滑动。其中，平动件210、转动件220和输入轴230均适于设置于壳体110的外部，同时壳体110具有供连接件240穿过的避让部，平动件210通过连接件240带动介质板130沿第一方向移动。
43.平动件210可以滑动设置于壳体110上，也可滑动设置于电调基站天线的其他结构上；输入轴230可和转动件220一体制成，也可装配后实现传动连接，输入轴230和转动件220之间还可以设置万向节，输入轴230的另一端也可设置万向节，以便于和驱动器实现连接。
44.连接件240可为平动件210的一部分，还可以是介质板130的一部分，或是单独的零件并固定至平动件210和介质板130；平动件210、连接件240和介质板130三者可固定连接，也可通过其他结构实现平动件210带动介质板130移动的效果，例如将连接件240固定连接至平动件210，但仅在介质板130上设置垂直于第一方向的槽口，然后将连接件240插设于该槽口内，也可以实现平动件210带动介质板130移动的技术效果。反之，将连接件240设置于介质板130上，并在平动件210上设置槽口，也可实现类似的功能。转动件220和平动件210之间的传动连接可以是齿轮齿条传动连接，或者螺旋传动连接。
45.实施例二。在实施例一的基础上，如图4所示，本实施例的转动件220和平动件210之间通过螺旋传动连接。平动件210具有不完整的内螺纹211，使平动件210具有部分螺母结构，如三分之一螺母或半螺母，可通过将一个完整的长螺母沿通过轴线的平面切割成两部
分后再通过铣削加工制成；转动件220具有外螺纹221；内螺纹211和外螺纹221匹配设置，使平动件210和转动件220构成螺旋传动副。平动件210的部分螺母结构可便于转动件220安装，并减轻平动件210的重量、减小其占据的空间，并且使驱动器需要驱动的重量更小、移相器100的移相调整操作更加快速准确。但平动件210也可根据需要设置为完整的螺母结构。
46.实施例三。在以上实施例的基础上，如图2所示，移相器100的壳体110的横截面呈扁平结构，例如常见的矩形结构。平动件210适于设置于该扁平结构的较窄的侧面；同时，平动件210和输入轴230的长度方向均沿第一方向设置，从而使整个移相器传动机构200仅占据很小的空间。
47.实施例四。在以上各实施例的基础上，如图5所示，本实施例的平动件210在一个或两个端部设置有第一轴承孔214，供输入轴230滑动穿设；在平动件210移动时，输入轴230相对于移相器100并不移动，而平动件210同时相对于移相器100的壳体110和相对于输入轴230移动。此时输入轴230在第一轴承孔214内同时转动并轴向滑动。上述设置可将平动件210同时用作输入轴230的轴承，进一步实现结构紧凑、零减少、轻量化以及安装方便、工作可靠等优点。
48.本实施例的平动件210适于滑动设置于壳体110上，如图4所示，平动件210可设置两条沿第一方向延伸的第二凸筋213，分别凸出设置于平动件210的两侧；相应地，壳体110上匹配第二凸筋213相向设置有两个第一导槽112，第二凸筋213适于在第一导槽112内滑动。同时，平动件210还具有两个第二导槽212，壳体110上匹配设置有两个第一凸筋111，使平动件210可更加平稳地在壳体110上滑动。
49.上述设置不但可保证平动件210的平稳滑动，还可利用两个第一导槽112将平动件210限制在壳体110上，使平动件210仅有一个沿第一方向滑动的自由度。由于这些导向结构均沿第一方向延伸，因此壳体110仍可简单地通过挤压成型制作，保持很低的生产成本。作为变化方式，也可仅匹配设置一对第一导槽112和第二凸筋213，或者仅匹配设置一对第二导槽212和第一凸筋111，并通过其他如限位板等结构限制平动件210的其他自由度。
50.作为另一种变化方式，当如图4所示的平动件210上没有设置端部的第一轴承孔214时，可通过图6所示的固定件250将输入轴230固定并通过第二轴承孔251提供轴承功能。此时输入轴230可穿设于第二轴承孔251内。固定件250可固定至壳体110或固定至电调基站天线的其他结构，如固定至安装移相器100的基座上等。固定件250具有一定的弹性，并设有喇叭形开口，以便输入轴230从侧面卡入第二轴承孔251。如图4所示，输入轴230的端部可设置为多边形的截面，并在转动件220上设置多边形的安装孔222，再通过卡箍和输入轴230上设置的卡槽231将输入轴230和转动件220进行传动连接。输入轴230和第一轴承孔214或第二轴承孔251对应的部分可设置为圆柱形结构，或者套设一具有圆柱形外表面的衬套，以滑动或转动设置于上述两个轴承孔内。
51.为了使输入轴230得到更好的支撑，可以设置两个或更多个固定件250，还可以将固定件250设置在平动件210的两端并离开平动件210的运动范围的位置，同时将输入轴230同时穿设于这些固定件250。同样地，在平动件210的两个端部均设置有第一轴承孔214时，也可延长输入轴230，使其始终穿设于两个第一轴承孔214内。
52.实施例五。在包括实施例一的以上部分实施例的基础上，本实施例提供连接件240的一种具体设置。如图3所示，连接件240具有在第一方向上延伸的设定长度，或者如图2所
示，连接件240的数量为至少两个，并在第一方向上间隔设置。上述两种设置均可使连接件240同时起到导向结构的功能。同时，壳体110上的避让部构成与连接件240匹配的贯通导槽，使连接件240在贯通导槽内滑动时对平动件210起到导向作用。此时可不需要再在壳体110上设置如第一导槽112和第一凸筋111等导向结构。
53.实施例六。本实施例为一种移相器驱动装置，包括前述任一实施例的移相器传动机构200和驱动器，驱动器可采用伺服电机等常用部件。驱动器与输入轴230传动连接，用于通过移相器传动机构200驱动移相器100的介质板130沿第一方向移动，实现电调移相操作。
54.实施例七。本实施例为一种电调基站天线，包括至少一移相器100，移相器100包括壳体110、带线板120和介质板130；带线板120固定至壳体110内，介质板130可相对于带线板120在壳体110内移动以改变输入信号的相位。本实施例还包括驱动器和前述任一实施例的移相器传动机构200，其平动件210连接至介质板130；驱动器与输入轴230传动连接，用于通过移相器传动机构200驱动移相器100的介质板130沿第一方向移动，实现电调移相操作。
55.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理，在不脱离本技术构思的情况下，还可以进行各种明显的变化、重新调整和替代。本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点和功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神的情况下进行各种修饰或改变。在不冲突的情况下，以上实施例及实施例中的特征可以相互组合。