專利名稱：天線移相系統(tǒng)的制作方法
天線移相系統(tǒng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及天線移相系統(tǒng)，具體涉及一種在多陣列天線中精確調(diào)整多組 波束形成網(wǎng)絡(luò)的同步傳動裝置、 一種適應(yīng)本發(fā)明所稱移相系統(tǒng)的波束形成網(wǎng) 絡(luò)、以及一種精確調(diào)相測控裝置。技術(shù)背景眾所周知，移動通信基站天線通常要相對于水平線向下傾斜一定的角 度，稱為天線下傾角或俯角，通過調(diào)整該下傾角將直接影響基站的輻射效果。 目前主要采用兩種方式實現(xiàn)對基站天線下傾角的調(diào)整，即一種方式是天線安 裝時向下傾斜一定的物理角度，即所謂的機械下傾角，另一種方式是只需改 變天線不同輻射振子的相位，便可使天線的波束方向向下偏轉(zhuǎn)，即所謂的電 下傾角。在現(xiàn)階段，采用較多的是調(diào)整天線的機械下傾角，但由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋的密 度越來越大，怎樣避免鄰區(qū)的干擾已經(jīng)是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)越來越關(guān)鍵的問題，而采 用機械調(diào)整天線下傾角的方法由于容易導致天線方向圖的變形及鄰區(qū)干擾， 同時調(diào)整也不方便，因此其應(yīng)用受到了限制。而可調(diào)電下傾角天線則可克服 上述缺陷，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。公知的技術(shù)中，調(diào)整天線的電下傾角須由移相器來實現(xiàn)，即通過改變與 不同輻射振子相連的移相器各饋電點的饋電相位來連續(xù)調(diào)整天線的電下傾角 度。在現(xiàn)有技術(shù)中，天線的同頻輻射振子陣列僅有一列，所用移相器只須一 個，雖然在雙極化天線中，輻射振子陣列可視為兩列，但由于其輻射方向圖 不需要合成，因此，對兩個移相器的傳動同步性沒有特別要求。然而，在TD-SCDMA智能天線中有多至8列同頻輻射振子陣，每一列 可組成一波束形成網(wǎng)絡(luò)，且各陣列的輻射方向圖即單元波束需要合成，為了 使合成后的方向圖不產(chǎn)生畸變，要求各單元波束的電下傾角的精度具有很高 的一致性，因此，TD-SCDMA電調(diào)智能天線需要解決多組波束形成網(wǎng)絡(luò)中眾移相器的傳動同步性及同步傳動精度問題，以使天線合成后的方向圖不產(chǎn)生 變形或產(chǎn)生的變形不致影響天線使用性能。
例如，請參閱2006年8月30日公開的CN2812316號專利/^告， 一種用 于移動通信天線移相器的調(diào)整裝置，很明顯，該調(diào)整裝置僅對一列輻射振子 進行移相，并不能直接應(yīng)用于本發(fā)明所稱的針對TD-SCDMA智能天線中多 組波束形成網(wǎng)絡(luò)的調(diào)相過程中。
此外，申請人曾于2006年1月23日提交題為"差分相位連續(xù)可變的波 束形成網(wǎng)絡(luò)"的專利申請，公開號為.CN1805214,在該申請中公開了一種波 束形成網(wǎng)絡(luò)，在一腔體中將差分移相的各移相器分居腔體兩側(cè)后，通過介質(zhì)
構(gòu)將在本發(fā)明中得以應(yīng)用并改進。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種精確調(diào)整多組 波束形成網(wǎng)絡(luò)的同步傳動裝置，使傳統(tǒng)的同步傳動裝置更適于在具有多列輻 射單元列的天線尤其是智能天線中應(yīng)用。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種適于本發(fā)明第一目的所稱同步傳動裝 置的波束形成網(wǎng)絡(luò)，使波束形成網(wǎng)絡(luò)中的各移相器集中、且可精確配^^調(diào)整， 實現(xiàn)差分移相。
本發(fā)明的第三目的在于輔助本發(fā)明第 一 目的所述的同步傳動裝置，提供 一種可精確確定移相量的測量裝置，在同步傳動裝置調(diào)相過程中輔助其實現(xiàn) 更精準的數(shù)據(jù)控制。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的
本發(fā)明第一目的所稱的天線移相系統(tǒng)，用于在具有至少兩個輻射單元列 的天線中，針對其各個輻射單元列的波束形成網(wǎng)絡(luò)所具有的移相部件實施操 縱并實現(xiàn)同步調(diào)相，包括
驅(qū)動裝置，受控于獨立于天線之外的控制系統(tǒng)并提供圓周運動力臂； 連桿，與各波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件活動連接并使各波束形成網(wǎng)絡(luò)在連
桿的直線運動下^:動移相；
傳動裝置，將驅(qū)動裝置的圓周運動力臂轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動。所述波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件以圓周運動的方式實現(xiàn)移相，其移相部件 與一連動裝置裝設(shè)，該連動裝置包括與移相部件固定連接的齒輪和與固定在 連桿上與該齒輪相嚙合的齒條。
根據(jù)本發(fā)明的 一個實施例，所述驅(qū)動裝置的圓周運動的軸向與所述連桿 的縱長方向平行。為此，所述驅(qū)動裝置具有在軸向上限位并受控進行圓周運 動的限位螺桿，所述傳動裝置包括與限位螺桿相嚙合的螺母和與螺母固定連 接的拔叉，拔叉與所述連桿固定連接，驅(qū)動裝置通過其限位螺桿帶動螺母軸 向直線運動，繼而藉由拔叉帶動連桿直線運動。
在本發(fā)明的另 一 實施例中，所述驅(qū)動裝置的圓周運動的軸向也可與所述 連桿的縱長方向垂直。為此，所述驅(qū)動裝置具有在軸向上限位并受控進行圓 周運動的限位螺桿，所述傳動裝置包括三個傳動部，第一傳動部將限位螺桿 的圓周運動轉(zhuǎn)換為直線運動力臂，第二傳動部將第一傳動部的直線運動力臂 轉(zhuǎn)換為圓周運動力臂，第三傳動部將第二傳動部的圓周運動力臂轉(zhuǎn)換為連桿 的直線運動力臂。具體的，所述傳動裝置中，第一傳動部包括與限位螺桿相
嚙合的螺母和與該螺母固定連接的齒條；第二傳動部包括至少一個變速齒輪， 變速齒輪之一與第一傳動部的齒條相嚙合；第三傳動部包括固定在所述連桿 上的齒條和一與該齒條相嚙合的齒輪，組成齒條齒輪傳動副，其齒輪與第二 傳動部的變速齒輪之一相嚙合以接受其輸出力臂并轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動。 所述第三傳動部的齒條齒輪傳動副可直接共用所述連動裝置的齒條齒輪傳動 副。
本發(fā)明中，為支撐所述連桿，至少兩個滑套固定于兩個波束形成網(wǎng)絡(luò)上， 每個滑套均形成一通孔，所述連桿穿過滑套的通孔實現(xiàn)活動連接。
所述連動裝置的齒條與固定在波束形成網(wǎng)絡(luò)上的限位件活動連接并受 該限位件限定齒條繼而連桿的直線運動位移量，以及限定齒條繼而連桿與連 動裝置的齒輪的嚙合距離。
具體的,所述驅(qū)動裝置包括電機，該電機的輸出軸與所述限位螺桿一端 相連接以帶動其旋轉(zhuǎn)，電機接收外部信號以實施驅(qū)動。所述驅(qū)動裝置的限位 螺桿另 一端設(shè)有手調(diào)桿，通過操縱該手調(diào)桿可對限位螺桿手動旋轉(zhuǎn)。
此外，該系統(tǒng)還包括可精確確定移相量的測量裝置，該裝置測量所述連 桿的直線位移量，并向外部的或內(nèi)置的天線控制系統(tǒng)反饋該位移量，其包括 控制模塊、位置傳感器、觸頭和拔塊，拔塊固定在連桿上，觸頭固定在拔塊上并延伸至位置傳感器處，位置傳感器通過測控觸頭的位移變化獲得連桿的 位移量并傳輸給控制模塊。
本發(fā)明為了便于讀取移相數(shù)據(jù)，還設(shè)有外露于天線本身的標尺部件，標 尺部件上標示有代表連桿位移量繼而移相量進而天線電下傾角度的刻度，標 尺一端直接或間接與所述連桿固定連接。
本發(fā)明第二目的所稱的波束形成網(wǎng)絡(luò)，包括腔體、功分網(wǎng)絡(luò)和鋪設(shè)在腔 體內(nèi)前面的至少一個移相器，所述腔體對功分網(wǎng)絡(luò)和移相器進行封裝，功分 網(wǎng)絡(luò)以微帶傳輸?shù)姆绞綄σ葡嗥鬟M行功率分配并聯(lián)饋電，移相器具有可移動 傳輸帶和固定傳輸帶，改變可移動傳輸帶與固定傳輸帶之間的耦合位置即可 實現(xiàn)固定傳輸部件輸出的信號的相位變化，此外，腔體表面設(shè)有通孔，該通 孔內(nèi)置一突出于腔體的軸作為移相部件，該軸的突出部分裝設(shè)所述連動裝置 齒輪供外部進行嚙合轉(zhuǎn)動，該軸內(nèi)置于腔體部分設(shè)有裝設(shè)內(nèi)齒輪齒條傳動副， 內(nèi)齒輪裝設(shè)于該軸上，內(nèi)齒條與內(nèi)齒輪嚙合并與一主滑板固定連接，該主滑 板與所述各移相器的可移動傳輸帶固定連接，旋轉(zhuǎn)該軸末端的齒輪可帶動腔 體內(nèi)的內(nèi)齒輪齒條傳動副、主滑板繼而各移相器的可移動傳輸帶同步移動， 以改變4言號的相4立。
所述腔體背面還設(shè)有至少一個移相器和與主滑板連動的從滑板，該移相 器的可移動傳輸帶與從滑板連接，主滑板的移動帶動從滑板同時移動使腔體 前面和背的各移相器均進行相位調(diào)節(jié)。
所述腔體對應(yīng)其軸處貫通并形成一軌道槽，主滑板與從滑板之間通過置 于該軌道槽中的限位連接柱實現(xiàn)固定連接進行連動。
所述主滑板與內(nèi)齒條一體成型并設(shè)有與主滑板一體成型的導向滑塊。
所述腔體內(nèi)置支架，該支架用于支撐所述各移相器。
本發(fā)明的第三目的所稱的可精確確定移相量的測量裝置，用于測量天線 的調(diào)相同步傳動裝置在實施操作時的位移量并反饋給天線控制系統(tǒng)，其特征
在于該裝置包括連桿、控制模塊、位置傳感器、觸頭和拔塊，連桿用于聯(lián) 動至少兩個波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件進行同步移相，拔塊固定在連桿上，觸 頭固定在拔塊上并延伸至位置傳感器處，位置傳感器通過測量由連桿帶動的 觸頭的位移變化獲得連桿的位移量并傳輸給控制模塊。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的天線移相系統(tǒng)具備如下優(yōu)點
1 、本發(fā)明實現(xiàn)了針對TD-SCDMA智能天線中存在的多組波束形成網(wǎng)絡(luò)進行同步傳動調(diào)相的方案，填補了現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域的空白；
2、本發(fā)明通過優(yōu)化波束形成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部移相器之間的傳動關(guān)系，使相應(yīng)的 位于波束形成網(wǎng)絡(luò)外部對其進行同步調(diào)相的同步傳動裝置能夠得以簡便地實 現(xiàn)，并且使天線移相系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)較為緊湊；
3 、無論是波束形成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，還是多個波束形成網(wǎng)絡(luò)之間的同步傳動裝置， 在本發(fā)明中由于其嚴謹?shù)慕Y(jié)構(gòu)，均可實現(xiàn)精確調(diào)節(jié)，使各組移相器之間，同 組移相器的上下層之間均實現(xiàn)精確的同步運動，從而能精確地調(diào)整下傾角；
4、額外增設(shè)的測量裝置，可在移相時向外部的或內(nèi)置的天線控制系統(tǒng)提 供精確的數(shù)據(jù)，便于操作者或軟件系統(tǒng)進行進一步的操作。


圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的同步傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明另 一 實施例的同步傳動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明波束形成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示為前面；
圖4為本發(fā)明波束形成網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖，圖中所示為背面。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明
請結(jié)合圖1和圖2，分別示出了本發(fā)明的兩種實施例，其中圖1為較優(yōu) 選的實施方式。以正面視圖示出了本發(fā)明的同步傳動裝置、波束形成網(wǎng)絡(luò)3 以及其所屬的移動通信天線1,本發(fā)明的同步傳動裝置可與波束形成網(wǎng)絡(luò)3 安裝于天線封裝罩內(nèi)，也可安裝于天線封裝罩外的密封盒2內(nèi)，本領(lǐng)域內(nèi)普 通技術(shù)人員應(yīng)知曉此一變通。為簡化描述，本發(fā)明所列舉的實例中，同步傳 動裝置及波束形成網(wǎng)絡(luò)3均安裝于一密封盒2內(nèi)，實際上，也可將密封盒2 理解為移動通信天線1本身的組成部分，在某些專利文獻中，波束形成網(wǎng)絡(luò) 3也與天線1 一起被封裝在天線封閉罩內(nèi)，自然也可被理解為天線1的一部 分，此一要點在下面的描述中將不再進行強調(diào)。
圖l及圖2所示為未裝密封蓋板(未圖示)的密封盒2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意 圖，該密封盒2可安裝于天線1的背面或底部，由圖1及圖2可看出本發(fā)明 精確調(diào)整多組波束形成網(wǎng)絡(luò)的同步傳動裝置的基本結(jié)構(gòu)，其同步調(diào)整天線多 組波束形成網(wǎng)絡(luò)3中的多組移相器的具體實現(xiàn)方式如下在圖1中，密封盒2內(nèi)包括電機10、螺桿螺母傳動副(15、 16)、第一 齒輪齒條傳動副(20、 14)、連桿ll、第二齒輪齒條傳動副(4、 5)、限位件 6、滑套7、位置傳感器8、由多個移相器組成并提供統(tǒng)一的移相部件4的4 個波束形成網(wǎng)絡(luò)3、刻度標尺13、手調(diào)桿12和手調(diào)軸頭121，在連桿11上 固定聯(lián)接了 4個第二齒條5，每組波束形成網(wǎng)絡(luò)3上則安裝有第二齒輪4(也 同時作為其移相部件)，連桿11上的第二齒條5與波束形成網(wǎng)絡(luò)3上的第二 齒輪4相互嚙合，并由連桿11上的其它第二齒條5推動各其它第二齒輪4 同步轉(zhuǎn)動，螺母16與第一齒條14相互連接，而第一齒條14與第一齒輪20 相嚙合、第二齒輪4與第二齒條5彼此相互嚙合形成傳動鏈，將來自于電機 10的圓周運動力臂傳遞給連桿11。其中，所述電機10與限位螺桿15組成驅(qū) 動裝置，該限位螺桿被約束在圖1所示的垂直方向上不產(chǎn)生位移，而在圓周 上受電機IO轉(zhuǎn)子作用而向外輸出圓周運動力臂；整個接受驅(qū)動裝置操作以完 成對波束形成網(wǎng)絡(luò)3的移相部件4進行調(diào)節(jié)的裝置可理解為傳動裝置，此處， 可分解為包括第一、第二及第三傳動部，第一傳動部由螺母16、與螺母16 連設(shè)的第一齒條14連動構(gòu)成，完成將驅(qū)動裝置中限位螺桿15的圓周運動力 臂轉(zhuǎn)換為第一齒條14的直線運動的過程；第二傳動部在本實施例中由第一齒 輪20 (也稱變速齒輪)單獨構(gòu)成，當然，也可采用多組齒輪彼此嚙合進行速 度適配，其主要作用在于將第一齒條14的直線運動力臂轉(zhuǎn)換為圓周運動力 臂；第三傳動部即指上述的第二齒輪齒條傳動副(4、 5),實際上共用了波束 形成網(wǎng)絡(luò)3中用以移相的移相部件即第二齒輪，因此，在實際操作中，也可 另外配置齒輪齒條傳動副(未圖示)，將新配置的齒條固定在連桿11上，而 將與之嚙合的齒輪配置在密封盒2某點并與第二傳動部件的變速齒輪20相 嚙合即可。
需要指出的是，第二齒輪齒條傳動副(4、 5)也可理解為一連動裝置， 其另一作用是為了配合每個波束形成網(wǎng)絡(luò)3的移相部件4而提供，尤其在上 述提出采用在連桿11上配置另外的齒輪齒條傳動剖作為第三傳動部與第二 傳動部的變速齒輪20相配合的情況下，第二齒輪齒條傳動副(4、 5)即僅在 連桿11上起到由連桿11帶動而使波束形成網(wǎng)絡(luò)3的移相部件4轉(zhuǎn)動的作用。
視具體情況而定，可精確確定連桿位移量繼而移相器的移相量的測量裝 置包括位置傳感器8和位置傳感器8上的觸頭81,該觸頭81與固定于連桿 11上的撥塊82相連，連桿11的位移通過撥塊82帶動觸頭81移動，位置傳感器8便可感知觸頭的位移量，從而連桿11的位移量可由位置傳感器8精確 讀取并傳送給控制模塊9進行控制，通過預(yù)設(shè)的程序即可計算出各波束形成 網(wǎng)絡(luò)3相應(yīng)的移相量，進而可供進一步的操作，如發(fā)送至天線外部的或內(nèi)置 的天線控制系統(tǒng)，或者反饋以控制驅(qū)動裝置的電機10等，從而便于對本發(fā)明 的調(diào)相過程起到更好的輔助作用。
圖1中，所述驅(qū)動裝置的電機10輸出軸，也即其圓周運動的軸向與連 桿ll的縱長方向相垂直，因此，所述傳動裝置中采用的部件相對較多。而圖 2則不同，圖2在圖1的基礎(chǔ)上傲了改進，使驅(qū)動裝置的圓周運動的軸向與 連桿的縱長方向呈平行關(guān)系，故其結(jié)構(gòu)則大大簡化。
在圖2中，該同步傳動裝置的電機IO輸出軸與連桿11平行，所述傳動 裝置的結(jié)構(gòu)因此而改變。所述傳動裝置包括與限位螺桿15相嚙合的螺母16 和與螺母16固定連接的拔叉21，限位螺桿15與螺母16相嚙合組成螺桿螺 母傳動副(15、 16),而拔叉21則與所述連桿11固定連接，驅(qū)動裝置與傳動 裝置共用限位螺桿15，通過電機10驅(qū)動限位螺桿15帶動螺母16軸向直線 運動，繼而藉由拔叉21帶動連桿11直線運動。
除傳動裝置因應(yīng)驅(qū)動裝置在密封盒內(nèi)位置的不同而做出結(jié)構(gòu)上的改變 外，圖2較之圖1其它部分并未做變更。
請再結(jié)合圖1和圖2，限位螺桿15—端與電機IO輸出軸固定聯(lián)接，另 一端與一手調(diào)桿12聯(lián)接，手調(diào)桿12—端伸出至密封盒體2外(當不設(shè)置密 封盒時則指伸出天線本體之外)，并在頭部聯(lián)接一制有多邊形內(nèi)孔或外多邊形 的軸頭121，典型的可采用內(nèi)六角螺釘頭121，該軸頭121通過相配的外六角 扳手即可手動調(diào)節(jié)天線的電下傾角；為使調(diào)相的過程更為直觀，在驅(qū)動裝置 的第一齒條14上連接有一刻度標尺13 (如圖1 )，或在螺母16上連接該刻度 標尺13(如圖2),甚至可在連桿11上直接設(shè)置該刻度標尺13，只要該標尺 13能表征連桿11在其縱長方向上的位移量即可，該刻度標尺13伸出至密封 盒體2外，在手動調(diào)節(jié)天線電下傾角時用來指示天線的電下傾角度值。
在圖1和圖2中，連桿11支撐于至少兩個滑套7上，滑套7可做成拱
形，如此，當其兩端固定在波束形成網(wǎng)絡(luò)3上時，中間便形成一通孔可供連
桿11穿越。需要指出的是，滑套7可以沿連桿ll運動方向的垂直方向(即
圖示的上下方向)作小幅調(diào)整，以消除第二齒條5和第二齒輪4間的嚙合間
隙。此外，對應(yīng)每個第二齒條5處，還設(shè)置限位件6，限位件6安裝于第二
ii齒條5外側(cè)(圖示連桿的上部)，對第二齒條5起支撐和限位作用，其位置也 可作小幅調(diào)整，以配合滑套7消除第二齒輪4和第二齒條5的嚙合間隙，使 各第二齒輪4達到精確的同步轉(zhuǎn)動。
為了適應(yīng)本發(fā)明的同步傳動裝置，申請人還對波束形成網(wǎng)絡(luò)3做了進步 性的改進。
如圖3和圖4所示， 一種具有兩層結(jié)構(gòu)的波束形成網(wǎng)絡(luò)3，將多個移相 器分別設(shè)置在其腔體的前面和背面，可通過操縱一個外突于其腔體之外作為 移相部件4的第二齒輪，經(jīng)過一系列的傳動后，完成統(tǒng)一的調(diào)相。相對于前 述同步傳動裝置，波束形成網(wǎng)絡(luò)3內(nèi)的一系列傳動便為內(nèi)置傳動機構(gòu)。
該內(nèi)置傳動機構(gòu)包括第三齒輪齒條傳動副(31、 321，又稱內(nèi)齒輪齒條 傳動副)、主滑板32、主滑板導向滑塊322、作為移相器的可移動傳輸帶的滑 動片35、作為移相器的固定傳輸帶的饋電片36和配合移相器完成功率分配 并聯(lián)饋電的作為功分網(wǎng)絡(luò)且以微帶方式傳輸?shù)酿侂娖?7及腔體導向槽331; 該內(nèi)置傳動機構(gòu)中，第三齒輪31安裝于波束形成網(wǎng)絡(luò)3腔體蓋板34的安裝 孔內(nèi)，并與第二齒輪4通過連接孔410緊密聯(lián)接，其連接通過一軸實現(xiàn)，在 此未圖示，但本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員均可理解，作為移相部件4的第二齒輪 系裝設(shè)于該軸的末端并外突于波束形成網(wǎng)絡(luò)3之外以供前述同步傳動裝置進 行操縱，而該第三齒輪則置于波束形成網(wǎng)絡(luò)3的腔體33內(nèi)參與內(nèi)部傳動。第 三齒條321及主滑板導向滑塊322與主滑板32 —體成型，主滑板導向滑塊 322剛好可嵌入腔體導向槽331中，滑動片35固定在主滑玲反32的固定柱324 上(主滑板32的兩側(cè)均有滑動片35，圖3中未示出圖示右側(cè)的滑動片35是 為了清楚地示出腔體導向槽331及軌道槽332)，饋電片36和饋電片37通過 支架38安裝于腔體33上(圖3中未示出圖示右側(cè)的支架)，在內(nèi)置傳動機構(gòu) 的驅(qū)動下滑動片35可沿饋電片36和37的滑槽361和371滑動，改變可移動 傳輸帶與固定傳輸帶之間的相對耦合距離，使各移相器的各饋電點的相位改 變，而與移相器各饋電點相連的天線振子單元相位也隨之改變，從而實現(xiàn)天 線電下傾角的調(diào)整或調(diào)節(jié)。
結(jié)合圖3和圖4，圖4為圖3的背面，該內(nèi)置傳動機構(gòu)包括從滑板39、 從滑板導向滑塊392、滑動片35、饋電片36、 37和40、支架38和41、腔體 導向槽333、限位連接柱323及連接螺4丁 42;該傳動機構(gòu)中，/人滑^反導向滑 塊392與從滑板39 —體成型，限位連接柱323與主滑板32 —體成型，限位
12連接柱323穿過腔體33上的軌道槽332嵌入從滑板39的相應(yīng)限位孔內(nèi)，并 通過連接螺釘42將主滑板32和從滑板39連為一體，主滑纟反32和/人滑板39 之間的距離由限位連接柱323確定，并使其距離剛好與腔體33導向槽331 處的壁厚一致，而從滑板39導向滑塊392也剛好可嵌入腔體導向槽333中， 使兩塊滑板32和39剛好可以在腔體33的導向槽331和333內(nèi)滑動，滑動片 35固定在從滑板39的固定柱391上，從滑板39—側(cè)的饋電片36和饋電片 37通過支架41安裝于腔體33上，另一側(cè)的饋電片40和饋電片37通過支架 38也安裝于腔體33上，在內(nèi)置傳動機構(gòu)的驅(qū)動下滑動片35可沿各饋電片的 滑槽361、 371和401滑動。
在圖3和圖4中，波束形成網(wǎng)絡(luò)第一層和第二層內(nèi)置傳動機構(gòu)可沿各自 的導向槽精密滑動，同時，兩層內(nèi)置傳動機構(gòu)之間又通過腔體軌道槽332和 限位連接柱323緊密相連，使第一層和第二層內(nèi)置傳動機構(gòu)保持同步精確滑 動，是實現(xiàn)本發(fā)明的重要保證。對外置的同步傳動裝置而言，波束形成網(wǎng)絡(luò) 的內(nèi)部傳動是透明的，只需操作其移相部件4 (參閱圖1和圖2，下同)，也 即所述第二齒輪4,即可進行調(diào)相。這樣的設(shè)計符合模塊化的原則，有利于 簡化結(jié)構(gòu)，便于模塊組裝。
綜上所述，本發(fā)明帶來了如下效果
本發(fā)明天線移相系.統(tǒng)中，通過采用同步傳動裝置和改進波束形成網(wǎng)絡(luò)以 及提供相應(yīng)的測量裝置，僅用 一連桿可同時驅(qū)動兩個以上的多個波束形成網(wǎng) 絡(luò)，進而使各波束形成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的移相器得以進行相位調(diào)節(jié)；置于波束形成網(wǎng) 絡(luò)之外的同步傳動裝置的各齒輪齒條之間能有效的消除間隙；內(nèi)置傳動機構(gòu) 具有精確的間隙控制結(jié)構(gòu)；使各組波束形成網(wǎng)絡(luò)的層與層之間不僅相互關(guān)聯(lián) 并且能精確地同步運動，實現(xiàn)了多個波束形成網(wǎng)絡(luò)中的多組移相器精確地同 步傳動的目的，從而使天線內(nèi)各輻射單元列的電下傾角同步精確地調(diào)整，從 而使多陣列天線尤其是TD-SCDMA智能天線的合成輻射方向圖不產(chǎn)生畸變。
如上所述，盡管參照特定的優(yōu)選實例已經(jīng)表示和描述了本發(fā)明，但其不 得解釋為對本發(fā)明自身的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附 權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可對其在形式上和細節(jié)上做 出各種變化。所附的權(quán)利要求書覆蓋了本發(fā)明精神和范圍內(nèi)的所有這些改變 和修改。
權(quán)利要求
1、一種天線移相系統(tǒng)，用于在具有至少兩個輻射單元列的天線中，針對其各個輻射單元列的波束形成網(wǎng)絡(luò)所具有的移相部件實施操縱并實現(xiàn)同步調(diào)相，其特征在于包括驅(qū)動裝置，受控于獨立于天線之外的控制系統(tǒng)并提供圓周運動力臂；連桿，與各波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件活動連接并使各波束形成網(wǎng)絡(luò)在連桿的直線運動下聯(lián)動移相；傳動裝置，將驅(qū)動裝置的圓周運動力臂轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件以圓周運動的方式實現(xiàn)移相，其移相部件與一連動裝置裝設(shè)，該連動裝置包括與移相部件固定連接的齒輪和與固定在連桿上與該齒輪相嚙合的齒條。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置的圓周運動的軸向與所述連桿的縱長方向平行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置具有在軸向上限位并受控進行圓周運動的限位螺桿，所述傳動裝置包括與限位螺桿相嚙合的螺母和與螺母固定連接的拔叉，拔叉與所述連桿固定連接，驅(qū)動裝置通過其限位螺桿帶動螺母軸向直線運動，繼而藉由拔叉帶動連桿直線運動。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置的圓周運動的軸向與所述連桿的縱長方向垂直。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置具有在軸向上限位并受控進行圓周運動的限位螺桿，所述傳動裝置包括三個傳動部，第一傳動部將限位螺桿的圓周運動轉(zhuǎn)換為直線運動力臂，第二傳動部將第一傳動部的直線運動力臂轉(zhuǎn)換為圓周運動力臂，第三傳動部將第二傳動部的圓周運動力臂轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動力臂。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述傳動裝置中，第一傳動部包括與限位螺桿相嚙合的螺母和與該螺母固定連接的齒條；第二傳動部包括至少一個變速齒輪，變速齒輪之一與第一傳動部的齒條相嚙合；第三傳動部包括固定在所述連桿上的齒條和一與該齒條相嚙合的齒輪，組成齒條齒輪傳動副，其齒輪與第二傳動部的變速齒輪之一相嚙合以接受其輸出力臂并轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述第三傳動部的齒條齒輪傳動副直接共用所述連動裝置的齒條齒輪傳動副。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于至少兩個滑套固定于兩個波束形成網(wǎng)絡(luò)上，每個滑套均形成一通孔，所迷連桿穿過滑套的通孔實現(xiàn)活動連接。
10、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述連動裝置的齒條與固定在波束形成網(wǎng)絡(luò)上的限位件活動連接并受該限位件限定齒條繼而連桿的直線運動位移量，以及限定齒條繼而連桿與連動裝置的齒輪的嚙合距離。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置包括電機，該電機的輸出軸與所述限位螺桿一端相連接以帶動其旋轉(zhuǎn)，電機接收外部信號以實施驅(qū)動。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動裝置的限位螺桿另一端設(shè)有手調(diào)桿，通過操縱該手調(diào)桿可對限位螺桿手動旋轉(zhuǎn)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)還包括可精確確定移相量的測量裝置，該裝置測量所述連桿的直線位移量，并向天線控制系統(tǒng)反饋該位移量，其包括控制模塊、位置傳感器、觸頭和拔塊，拔塊固定在連桿上，觸頭固定在拔塊上并延伸至位置傳感器處，位置傳感器通過測控觸頭的位移變化獲得連桿的位移量并傳輸給控制模塊。
14、 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任意一項所述的天線移相系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)設(shè)有外露于天線本身的標尺部件，標尺部件上標示有代表連桿位移量繼而移相量進而天線電下傾角度的刻度，標尺一端直接或間接與所述連桿固定連接。
15、 一種根據(jù)權(quán)利要求1至14中任意一項所述的波束形成網(wǎng)絡(luò)，包括腔體、功分網(wǎng)絡(luò)和鋪設(shè)在腔體內(nèi)前面的至少一個移相器，所述腔體對功分網(wǎng)絡(luò)和移相器進行封裝，功分網(wǎng)絡(luò)以微帶傳輸?shù)姆绞綄σ葡嗥鬟M行功率分配并聯(lián)饋電，移相器具有可移動傳輸帶和固定傳輸帶，改變可移動傳輸帶與固定傳輸帶之間的耦合位置即可實現(xiàn)固定傳輸部件輸出的信號的相位變化，其特征在于腔體表面設(shè)有通孔，該通孔內(nèi)置一突出于腔體的軸作為移相部件，該軸的突出部分裝設(shè)所述連動裝置齒輪供外部進行嚙合轉(zhuǎn)動，該軸內(nèi)置于腔體部分設(shè)有裝設(shè)內(nèi)齒輪齒條傳動副，內(nèi)齒輪裝設(shè)于該軸上，內(nèi)齒條與內(nèi)齒輪嚙合并與一主滑板固定連接，該主滑板與所述各移相器的可移動傳輸帶固定連接，旋轉(zhuǎn)該軸末端的齒輪可帶動腔體內(nèi)的內(nèi)齒輪齒條傳動副、主滑板繼而各移相器的可移動傳輸帶同步移動，以改變信號的相位。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的波束形成網(wǎng).絡(luò)，其特征在于所述腔體背面還設(shè)有至少一個移相器和與主滑板連動的從滑板，該移相器的可移動傳輸帶與從滑板連接，主滑板的移動帶動從滑板同時移動使腔體前面和背面的各移相器均進行相位調(diào)節(jié)。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的波束形成網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述腔體對應(yīng)其軸處貫通并形成一軌道槽，主滑板與從滑板之間通過置于該軌道槽中的限位連接柱實現(xiàn)固定連接進行連動。
18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的波束形成網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述主滑板與內(nèi)齒條一體成型并設(shè)有與主滑板一體成型的導向滑塊。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的波束形成網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述腔體內(nèi)置支架，該支架用于支撐所述各移相器。
20、 一種可精確確定移相量的測量裝置，用于測量天線的調(diào)相同步傳動裝置在實施操作時的位移量并反饋給天線控制系統(tǒng)，其特征在于該裝置包括連桿、控制模塊、位置傳感器、觸頭和拔塊，連桿用于聯(lián)動至少兩個波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件進行同步移相，拔塊固定在連桿上，觸頭固定在拔塊上并延伸至位置傳感器處，位置傳感器通過測量由連桿帶動的觸頭的位移變化獲得連桿的位移量并傳輸給控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及天線移相系統(tǒng)，具體涉及一種在多陣列天線中精確調(diào)整多組波束形成網(wǎng)絡(luò)的同步傳動裝置、一種適應(yīng)本發(fā)明所稱移相系統(tǒng)的波束形成網(wǎng)絡(luò)、以及一種精確調(diào)相測控裝置。本發(fā)明的同步傳動裝置用于在具有至少兩個輻射單元列的天線中，針對其各個輻射單元列的波束形成網(wǎng)絡(luò)所具有的移相部件實施操縱并實現(xiàn)同步調(diào)相，包括驅(qū)動裝置，受控于獨立于天線之外的控制系統(tǒng)并提供圓周運動力臂；連桿，與各波束形成網(wǎng)絡(luò)的移相部件活動連接并使各波束形成網(wǎng)絡(luò)在連桿的直線運動下聯(lián)動移相；傳動裝置，將驅(qū)動裝置的圓周運動力臂轉(zhuǎn)換為連桿的直線運動。整個天線移相系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，能對天線尤其是TD-SCDMA天線實現(xiàn)精確同步調(diào)相。
文檔編號H01P1/18GK101521312SQ200810026530
公開日2009年9月2日 申請日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者段紅彬, 郭建江 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司