本實用新型涉及移動通信基站天線技術(shù)領域，尤其涉及一種下傾角控制裝置，借助該裝置可以實現(xiàn)一個以上波束天線的電下傾角度的控制，而且是實現(xiàn)天線各波束電下傾角的獨立控制。

背景技術(shù)：

隨著移動通信終端用戶數(shù)量的不斷增加，對移動蜂窩網(wǎng)絡中站點的網(wǎng)絡容量需求越來越大，同時要求不同站點之間甚至相同站點的不同扇區(qū)之間的干擾做到最小，即實現(xiàn)網(wǎng)絡容量的最大化和干擾的最小化。要實現(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現(xiàn)。

在調(diào)整波束下傾角的兩種方式機械下傾和電子下傾中，電子下傾優(yōu)勢明顯，是當前的主流和未來的發(fā)展趨勢。電子下傾角的控制主要分內(nèi)置和外置兩大類，其中內(nèi)置控制又是當前和未來的主流。電子下傾內(nèi)置控制主要有兩種方式：一種方式是通過給單副天線的每個波束配置一套驅(qū)動及控制系統(tǒng)，實現(xiàn)調(diào)節(jié)。當波束數(shù)量較多時，此方案成本較高、占用天線內(nèi)部的空間較大；另一種方式是為每副天線配置一套驅(qū)動及控制系統(tǒng)，該方案至多需要兩個電機，對于多波束天線成本優(yōu)勢明顯，結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省空間，是未來的主流。

凱瑟雷恩工廠兩合公司(Kethrain)采用了后一種方式，在其專利《包括多波束成形裝置的移動通信天線》中對多波束成形裝置進行了詳盡的闡述，其中主要內(nèi)容是成形裝置的切換部分和驅(qū)動部分。但是其至少存在以下問題：1、結(jié)構(gòu)復雜，響應效率慢，不夠靈活；2、需要用多個電機驅(qū)動，對天線內(nèi)部造成影響，電機成本也較高。

公開號為CN105508518A的專利文件公開了一種采用單個電機的天線電調(diào)切換裝置，其通過為每個從動軸設置了一個輔助軸，并借助齒輪與從動軸或者輔助軸的嚙合，實現(xiàn)對從動軸的正反向驅(qū)動，并通過單向齒輪(棘輪)的單向轉(zhuǎn)動特征，實現(xiàn)了在電機往不同方向時轉(zhuǎn)動時進行對從動軸的切換選擇和驅(qū)動的兩種功能。但是其存在以下問題：1、由于每個頻段對應的從動軸都需要兩個軸(輸出軸和輔助軸)，這嚴重制約了切換裝置的尺寸，當需要驅(qū)動多個頻段時，所設置的齒輪和軸均是正常的兩倍；2、棘輪的行程時效性較低，電機控制的步進精細，導致在進行控制時在棘輪還沒轉(zhuǎn)過一個棘輪齒時，可能電機就已經(jīng)轉(zhuǎn)到對應的步進角，導致調(diào)節(jié)出錯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的首要目的旨在提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、響應速率快且控制精度高的下傾角控制裝置。

本實用新型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。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下技術(shù)方案：

一種下傾角控制裝置，用于連接多個移相器并可選擇切換地實現(xiàn)多個移相器的相位的控制，其包括固定機構(gòu)、輸入機構(gòu)、傳動機構(gòu)、輸出機構(gòu)及方向控制機構(gòu)，其中，

所述固定機構(gòu)包括設于該控制裝置兩端的底座、端蓋及從中部將該控制裝置分隔出上選擇驅(qū)動模塊和下選擇驅(qū)動模塊的隔板；

所述輸入機構(gòu)、傳動機構(gòu)、輸出機構(gòu)在下選擇驅(qū)動模塊和上選擇驅(qū)動模塊中均設置其分支機構(gòu)，并且，

所述輸入機構(gòu)包括用于接入外部動力的輸入軸及套設在輸入軸并分別屬于上、下選擇驅(qū)動模塊且隨輸入軸同步轉(zhuǎn)動的上主動齒輪和下主動齒輪；

所述傳動機構(gòu)包括分別與上主動齒輪和下主動齒輪嚙合并分別屬于上、下選擇驅(qū)動模塊的上行星輪和下行星輪；

所述輸出機構(gòu)包括均勻分布并用于對應連接到多個移相器的多根輸出軸，每根所述輸出軸于隔板的兩側(cè)各設有一個輸出齒輪，所述輸出齒輪可與所述上行星輪和下行星輪對應嚙合；

所述方向控制機構(gòu)用于控制下選擇驅(qū)動模塊和上選擇驅(qū)動模塊的工作狀態(tài)：當輸入軸轉(zhuǎn)動時，下選擇驅(qū)動模塊的下行星輪執(zhí)行對輸出軸的選擇切換或驅(qū)動操作，上選擇驅(qū)動模塊的上行星輪執(zhí)行選擇切換和驅(qū)動操作中的另一種操作。

優(yōu)選地，所述方向控制機構(gòu)包括兩組分別設于上、下選擇驅(qū)動模塊的單向控制單元，兩組單向控制單元以控制模式相反的方式安裝于上、下選擇驅(qū)動模塊，以使得輸入軸以一個旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，上、下選擇驅(qū)動模塊執(zhí)行不同的操作。

優(yōu)選地，每組所述單向控制單元包括兩個內(nèi)圈可相對外圈單向轉(zhuǎn)動的單向軸承，兩個單向軸承以相對面可轉(zhuǎn)動方向相反的方式設置。

優(yōu)選地，所述底座、端蓋，以及隔板的相對兩側(cè)均設有用于收容所述單向軸承并固定住單向軸承外圈的容置槽，所述單向軸承置于所述容置槽內(nèi)，其中，設于所述隔板兩個容置槽內(nèi)的單向軸承以相對面轉(zhuǎn)動方向相同設置。

優(yōu)選地，所述傳動機構(gòu)還包括屬于下選擇驅(qū)動模塊的下行星架和下內(nèi)齒圈、屬于上選擇驅(qū)動模塊的上行星架和上內(nèi)齒圈，所述上、下內(nèi)齒圈分別與上、下行星輪嚙合且各與相應單向軸承的內(nèi)圈固定連接，所述上、下行星架分別與上、下行星輪遠離對應內(nèi)齒圈的一端連接且各與相應單向軸承的內(nèi)圈固定連接。

優(yōu)選地，所述單向軸承內(nèi)圈設有其定位槽，上述行星架和內(nèi)齒圈均設有其凸臺，并且凸臺上設有與定位槽相卡合的定位條。

優(yōu)選地，所述單向軸承外圈設有其定位槽，底座、隔板及端蓋的容置槽內(nèi)壁上形成與外圈的定位槽相卡合的定位條。

優(yōu)選地，所述輸入軸與上、下主動齒輪之間設有防止其相對轉(zhuǎn)動的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述上、下主動齒輪各設有貫通兩端的六棱柱狀通孔，所述輸入軸穿過所述六棱柱通孔，并且輸入軸位于六棱柱通孔內(nèi)的部位設成與其相配合的六棱柱狀。

進一步地，所述輸出軸的兩端設有用于固定輸出齒輪軸向位置的限位件。

優(yōu)選地，所述限位件包括設于輸出齒輪與底座之間的并套設在輸出軸上的頂緊塊。

優(yōu)選地，所述輸出軸穿出端蓋的一端設有便于與移相器連接部件插接的插柱。

另外，本實用新型還提供一種天線，其包括上述的下傾角控制裝置及與多個輸出軸對應連接的多個移相器。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型的方案具有以下優(yōu)點：

本實用新型的下傾角控制裝置，采用單向軸承進行轉(zhuǎn)動方向的控制，具有響應快、控制精度高的特點；另外，由于無需采用輔助軸輔助實現(xiàn)切換和驅(qū)動，該下傾角控制裝置的結(jié)構(gòu)更為簡單、緊湊。

本實用新型附加的方面和優(yōu)點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，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為本實用新型的下傾角控制裝置的立體圖；

圖2為圖1所示下傾角控制裝置的分解圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號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施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。

圖1至圖2共同示出了本實用新型的下傾角控制裝置1000(下稱“控制裝置”)，適用于天線，特別是多波束天線中，用于與天線中的多個移相器(圖未示)連接以控制移動器進行相位調(diào)節(jié)，從而實現(xiàn)多個波束下傾角的控制。

該控制裝置1000采用一根輸入軸11接入外部動力(比如電機提供的動力)，通過其以第一旋轉(zhuǎn)方向(比如順時針方向)和第二旋轉(zhuǎn)方向(相應地，為逆時針方向)轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)在多個移相器間的選擇性切換和驅(qū)動，從而實現(xiàn)對多個移相器的控制。

該控制裝置1000包括相互連接并均與輸入軸11連接的上選擇驅(qū)動模塊20和下選擇驅(qū)動模塊10，兩個選擇驅(qū)動模塊20、10在輸入軸11以一個旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時分別實現(xiàn)選擇切換和驅(qū)動，在輸入軸11以另一個旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動時，選擇切換和驅(qū)動操作在兩個模塊20、10間互換，即上選擇驅(qū)動模塊20與下選擇驅(qū)動模塊10的切換和驅(qū)動操作是錯開的：當上選擇驅(qū)動模塊20執(zhí)行驅(qū)動操作時，下選擇驅(qū)動模塊10執(zhí)行切換操作；反之，上選擇驅(qū)動模塊20執(zhí)行切換操作，下選擇驅(qū)動模塊10執(zhí)行驅(qū)動操作。

該控制裝置包括固定機構(gòu)1、輸入機構(gòu)2、傳動機構(gòu)3、輸出機構(gòu)4及方向控制機構(gòu)5，其中，所述固定機構(gòu)1包括分設于兩端的底座11、端蓋12及從中部將該控制裝置1000分隔出上選擇驅(qū)動模塊20和下選擇驅(qū)動模塊10的隔板13。所述輸入機構(gòu)2、傳動機構(gòu)3、輸出機構(gòu)4及方向控制機構(gòu)5在兩個選擇驅(qū)動模塊中均有設置，上、下層選擇驅(qū)動模塊相互協(xié)作以實現(xiàn)該控制裝置1000的選擇、切換和驅(qū)動功能。

優(yōu)選地，所述輸入機構(gòu)2包括穿過底座11、隔板13并可轉(zhuǎn)動地抵頂在端蓋12上的所述輸入軸21，以及均與輸入軸21連接并隨其同步轉(zhuǎn)動的下主動齒輪22和上主動齒輪23，所述下主動齒輪22設于所述隔板13與底座11之間，所述上主動齒輪23設于隔板13與端蓋12之間。

所述傳動機構(gòu)3包括與上傳動機構(gòu)和下傳動機構(gòu)，所述上傳動機構(gòu)與下傳動機構(gòu)之一在輸入軸轉(zhuǎn)動時，執(zhí)行公轉(zhuǎn)切換操作，另一執(zhí)行驅(qū)動操作。

所述上傳動機構(gòu)包括與上主動齒輪23嚙合的上行星輪32、與上行星輪32嚙合的上內(nèi)齒圈36及用于安裝上主動齒輪23和上行星輪32的上行星架34，所述上行星架34設于上行星輪32背對上內(nèi)齒圈36的一側(cè)，并且所述上行星架34用于確保上主動齒輪23和上行星輪32始終嚙合。

所述下傳動機構(gòu)包括與下主動齒輪22嚙合的下行星輪31、與下行星輪31嚙合的下內(nèi)齒圈35及用于安裝下主動齒輪22和下行星輪31的下行星架33，所述下行星架33設于下行星輪31背對下內(nèi)齒圈35的一側(cè)，并且所述下行星架33用于保持下主動齒輪22和下行星輪31的始終嚙合。

所述輸出機構(gòu)4包括用于一一對應連接到多個移相器的多根輸出軸41，每一根輸出軸41位于隔板13與底座11、隔板13與端蓋12之間的部位各設有輸出齒輪42、43。多根輸出軸41環(huán)繞所述內(nèi)齒圈(含下內(nèi)齒圈35和上內(nèi)齒圈36)限定的軌跡均勻分布，并且輸出齒輪42、43可與相應的行星輪31、32嚙合。相應地，所述底座11上分布有多個供所述輸出軸41一端轉(zhuǎn)動地支撐在其內(nèi)的支撐孔111，所述隔板13和端蓋12均對應分布有供輸出軸另一端穿出的讓位孔(未標號)。

所述方向控制機構(gòu)5包括兩組分別設在上選擇驅(qū)動模塊和下選擇驅(qū)動模塊的單向控制單元，兩組單向控制單元分別與上傳動機構(gòu)和下傳動機構(gòu)連接，以控制上傳動機構(gòu)的上行星輪32沿上內(nèi)齒圈36限定的軌跡繞上主動齒輪23公轉(zhuǎn)，以擇位地與待驅(qū)動的輸出軸41的輸出齒輪嚙合，而下傳動機構(gòu)的下行星輪31繞其轉(zhuǎn)軸(即安裝軸)自轉(zhuǎn)，驅(qū)動與其嚙合的一根輸出軸輸出轉(zhuǎn)矩；反之，控制上行星輪自轉(zhuǎn)驅(qū)動輸出軸輸出轉(zhuǎn)矩，而下行星輪公轉(zhuǎn)進行輸出軸的切換選擇。

優(yōu)選地，每組單向控制單元均包括兩個結(jié)構(gòu)相同的單向軸承，為便于描述，兩組單向控制單元的四個單向軸承分別定義為第一單向軸承54、第二單向軸承53、第三單向軸承52和第四單向軸承51，其中，所述第一單向軸承54、第二單向軸承53分配于上選擇驅(qū)動模塊20中，第三、第四單向軸52、51承分配于下選擇驅(qū)動模塊10中。

所述第一單向軸承54和第二單向軸承53以相對面轉(zhuǎn)動方向(內(nèi)圈相對外圈轉(zhuǎn)動的方向)相反的方式分別設在上選擇傳動機構(gòu)的兩端，所述第三單向軸承52和第四單向軸承51以相對面可轉(zhuǎn)動方向相反的方式分別設在下選擇傳動機構(gòu)的兩端，并且第二單向軸承53與第三單向軸承52相對面可轉(zhuǎn)動方向相同。

所述底座11、端蓋12及隔板13上均設有用于收容所述單向軸承并且固定住單向軸承外圈的容置槽112，并且隔板相對的兩面各設有一個所述容置槽，以在隔板相對的兩面上分別安裝第二單向軸承53和第三單向軸承52，第一單向軸承54和第四單向軸承51分別置于端蓋和底座上的容置槽內(nèi)。

根據(jù)圖2的示出關(guān)系，以第四單向軸承51來舉例說明單向軸承的結(jié)構(gòu)及其與固定機構(gòu)、傳動機構(gòu)之間的配合關(guān)系。優(yōu)選地，每個所述單向軸承，比如第四單向軸承51的外圈512設有定位槽514，容置槽112內(nèi)側(cè)壁上設有與定位槽配合的定位條113，以在定位條卡入定位槽內(nèi)時，實現(xiàn)單向軸承外圈與底座、端蓋和隔板的固定，避免其發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。

具體地，所述第一單向軸承54的內(nèi)圈與上行星架固定連接，第二單向軸承53與上內(nèi)齒圈固定連接，第三單向軸承52的內(nèi)圈與下行星架固定連接，第四單向軸承51與下內(nèi)齒圈固定連接。

其中，單向軸承的內(nèi)圈與行星架和內(nèi)齒圈相配合設置，以避免單向軸承內(nèi)圈與行星架和內(nèi)齒圈之間的相對轉(zhuǎn)動。

較優(yōu)地，單向軸承內(nèi)圈也設有定位槽，行星架和內(nèi)齒圈各設有凸臺(例如下行星架的凸臺311)，凸臺上形成與定位槽相配合的定位條，以定位條和定位槽的相互配合來實現(xiàn)防轉(zhuǎn)動設計。

在其他實施方式中，所述行星架和內(nèi)齒圈與單向軸承的內(nèi)圈也可通過緊配合設置來實現(xiàn)防轉(zhuǎn)動設計。

此外，所述輸入軸與下主動齒輪22、上主動齒輪23也采用防轉(zhuǎn)動設置，比如主動齒輪內(nèi)部的通孔設為正六棱柱狀，輸入軸21相應的部位設成正六棱柱，以此避免了輸入軸21轉(zhuǎn)動過程中，輸入軸21與上、下主動齒輪23、22之間產(chǎn)生相對轉(zhuǎn)動。

為防止輸出齒輪42、43沿輸出軸41軸向移動而影響行星輪31、32與輸出齒輪的嚙合，進而保證動力傳遞的精確度，所述輸出機構(gòu)的兩端還設有用于固定輸出齒輪軸向位置的限位件。所述限位件包括設于輸出齒輪與底座之間的并套設在輸出軸41上的頂緊塊44。

另外，為了便于該控制裝置與移相器的連接，所述輸出軸41穿出端蓋12的一端設有便于與移相器連接部件插接的插柱。

以下以單向軸承面對底座的一面為正面來說明本實用新型的下傾角控制裝置的工作原理。

當輸入軸21以順時針轉(zhuǎn)動時，主動齒輪(包括上主動齒輪23和下主動齒輪22)順時針轉(zhuǎn)動，下行星輪31逆時針轉(zhuǎn)動，進而帶動與之嚙合的下內(nèi)齒圈35和與下內(nèi)齒圈35固接的第四單向軸承51內(nèi)圈逆時針轉(zhuǎn)動，然而第四單向軸承51內(nèi)圈不能相對外圈逆時針轉(zhuǎn)動，鎖止下內(nèi)齒圈35的位置，使得下行星輪31繞下主動齒輪22沿下內(nèi)齒圈35限定的軌跡順時針公轉(zhuǎn)，與此同時，下行星輪31帶動下行星架33及與下行星架33固接的第三單向軸承52內(nèi)圈順時針轉(zhuǎn)動，從而執(zhí)行對輸出軸41的選擇切換操作；上行星輪32逆時針轉(zhuǎn)動，從而帶動與之嚙合的上內(nèi)齒圈和與之固接的第二單向軸承53的內(nèi)圈逆時針轉(zhuǎn)動，由于第二單向軸承53與第四單向軸承51內(nèi)圈轉(zhuǎn)動方向相反，其內(nèi)圈可相對外圈轉(zhuǎn)動，與此同時，由于上行星架被第一單向軸承54鎖止位置而不能轉(zhuǎn)動，使得上行星輪繞自身轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)對與上行星輪嚙合的輸出軸轉(zhuǎn)動輸出轉(zhuǎn)矩。

同理地，當輸入軸21以逆時針轉(zhuǎn)動時，下行星輪31驅(qū)動與之嚙合的輸入軸41轉(zhuǎn)動輸出轉(zhuǎn)矩，在此過程中，上行星輪32繞上主動齒輪23公轉(zhuǎn)擇位地切換所述輸出軸。

需要理解的，本實用新型的輸出軸41與下行星輪31、上行星輪32相配合設置，使得當其中一個行星輪在執(zhí)行切換操作時，另一個行星輪驅(qū)使與之嚙合的一個輸出軸轉(zhuǎn)動輸出轉(zhuǎn)矩。由于采用單向軸承來實現(xiàn)轉(zhuǎn)動方向的控制，本實用新型的下傾角控制裝置的動力傳遞響應速度快，效率高，并且控制更為精確。同時，由于不需要設置相應的輔助軸，該控制裝置的體積更小，結(jié)構(gòu)更為緊湊，有利于縮小控制裝置的體積，利于天線小型化。

此外，本實用新型還涉及一種采用上述下傾角控制裝置的天線(圖未示)，其中包括多個移相器，所述輸出軸對應與所述移相器連接。由于本實用新型的下傾角控制裝置體積更小，有利于天線的小型化；由于上述下傾角控制裝置控制精度高，使得本實用新型的天線下傾角調(diào)節(jié)更為方便、精準，輻射指標也更為優(yōu)異。

以上所述僅是本實用新型的部分實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。