CN107394403B - 多频电调天线内置rcu传动机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多频电调天线内置RCU传动机构，属于移动通信基站天线的技术领域。本发明的多频电调天线内置RCU传动机构，包括第一电机、第二电机、选位盘、第一输出轴、至少两个第二输出轴，和至少两个第三输出轴；选位盘包括圈盘体、内齿轮以及选位部；第一输出轴与第二输出轴啮合，选位部与第二输出轴相配合，且第二输出轴与第三输出轴可分离的啮合。本发明的多频电调天线内置RCU传动机构设计简单、结构稳定，并且可以实现选位传动功能；具有结构紧凑、输出轴间的转换快速，质量轻、可靠性高、节省电机数量的特点，可以显著降低成本并且改善传动性能。

Description

多频电调天线内置RCU传动机构

技术领域

本发明涉及移动通信基站天线的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种多频电调天线内置RCU传动机构。

背景技术

移动通信技术中，需要利用天线传动机构对天线的辐射角进行调节，来达到覆盖不同的通信区域效果。天线传动机构对天线的成本、重量及尺寸具有重大影响。目前市场上多频电调天线的内置传动机构存在成本高、占用空间大和装配困难等缺点。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种多频电调天线内置RCU传动机构。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于包括：第一电机、第二电机、选位盘、第一输出轴、至少两个第二输出轴，和至少两个第三输出轴；所述选位盘包括圈盘体、设置在所述圈盘体内侧的内齿轮以及设置在所述圈盘体背面的圆形背板，所述圆形背板上设置有选位部；所述第二输出轴以所述第一输出轴为中心均匀分布在所述第一输出轴的周围，所述第二输出轴和第三输出轴一一对应，并且所述第二输出轴的第二端与所述第三输出轴的第一端通过花键可分离的啮合；所述第二电机通过齿轮轴与选位盘的内齿轮进行啮合并能驱动所述选位部与第二输出轴的第一端配合使得所述第二输出轴与第一输出轴的齿轮啮合且使所述第二输出轴的第二端与对应的第三输出轴的第一端通过花键啮合；所述第一电机通过花键轴与第一输出轴啮合并驱动所述第一输出轴带动与之啮合的第二输出轴转动，而第三输出轴与其啮合的第二输出轴同步转动，而所述第三输出轴的转动输出实现移相器相位的改变。

其中，所述第三输出轴为螺纹轴。

其中，所述内置RCU传动机构还包括外壳、第一定位壳体、第二定位壳体和支座；所述选位盘设置在所述外壳与所述第一定位壳体之间；所述第一输出轴和第二输出轴设置在所述第一定位壳体与第二定位壳体之间，所述第二输出轴的齿轮与所述第二定位壳体之间还套设有复位弹簧；所述第三输出轴设置在所述第二定位壳体与所述支座之间；其中，所述第一定位壳体与第二定位壳体分别通过平行于轴向的连接臂与所述外壳固定，所述第一电机的花键轴穿过所述外壳与所述第一定位壳体与所述第一输出轴啮合；所述第二电机的齿轮轴穿过所述外壳与所述选位盘的内齿轮啮合；所述第二输出轴的第一端穿过所述第一定位外壳的通孔，所述第二输出轴的第二端穿过所述第二定位外壳的通孔。

其中，所述第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴由工程塑料制成。

其中，所述选位盘的圈盘体、内齿轮以及圆形背板由工程塑料一体成型。

其中，所述工程塑料选自三聚氰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚树脂、环氧树脂或改性环氧树脂中的一种。

其中，所述选位部为具有与所述第二输出轴相配合的曲面的凸起结构，所述凸起结构热粘结在所述圆形背板上。

其中，所述选位部由金属材料，优选为镁合金加工而成。

其中，所述选位部与所述圆形背板之间的剪切强度大于8.0MPa，剥离强度大于2.0N/mm。

本发明的第二方面还包括一种多频电调天线，其包括传动机构和移相器，所述传动机构选自上述多频电调天线内置RCU传动机构；所述移相器通过连接机构与所述第三输出轴连接，并且通过所述第三输出轴上旋转输出对应调节所述移相器的相位。

与最接近的现有技术相比，本发明的多频电调天线内置RCU传动机构具有以下有益效果：

本发明的多频电调天线内置RCU传动机构设计简单、结构稳定，并且选位盘的结构简单、稳定、耐用性好，且可方便地实现选位传动功能；具有结构紧凑、输出轴间的转换快速，质量轻、可靠性高、节省电机数量的特点，可以显著降低成本并且改善传动性能。

附图说明

图1为本发明的多频电调天线内置RCU传动机构的结构示意图。

图2为本发明的多频电调天线内置RCU传动机构中的拆解结构示意图。

图3为本发明的内置RCU传动机构中的选位盘的正面结构示意图。

图4为本发明的内置RCU传动机构中的选位盘的背面结构示意图。

其中，各附图标记所表示的含义分别为：1-第一电机、2-第二电机、3-外壳、4-第一定位壳体、5-第二定位壳体、6-支座、7-选位盘、8-第二电机的齿轮轴、9-第一电机的花键轴、10-第一输出轴、11-第二输出轴、12-第三输出轴、13-复位弹簧。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明的多频电调天线内置RCU传动机构做进一步的阐述，以期对本发明的技术方案做出更完整和清楚的说明。

如图1-4所示，本发明的多频电调天线内置RCU传动机构包括：第一电机1、第二电机2、选位盘7、第一输出轴10、至少两个第二输出轴11，和至少两个第三输出轴12，外壳3、第一定位壳体4、第二定位壳体5和支座6。选位盘7设置在外壳3与第一定位壳体4之间；第一输出轴10和第二输出轴11设置在第一定位壳体4与第二定位壳体5之间，第二输出轴11的齿轮与第二定位壳体5之间套设有复位弹簧13。第三输出轴12设置在第二定位壳体5与支座6之间。第一定位壳体4与第二定位壳体5分别通过平行于轴向的连接臂与外壳3固定。选位盘包括圈盘体、设置在圈盘体内侧的内齿轮以及设置在圈盘体背面的选位部。第二输出轴11以第一输出轴10为中心均匀分布在所述第一输出轴10的周围。所述第二输出轴11和第三输出轴12一一对应，并且所述第二输出轴11的第二端与所述第三输出轴12的第一端通过花键可分离的啮合。第一电机1的花键轴9穿过外壳3与第一定位壳体4与第一输出轴10啮合。第二电机2的齿轮轴8穿过外壳3与选位盘7的内齿轮啮合。第二输出轴11的第一端穿过第一定位外壳4的通孔，第二输出轴11的第二端穿过第二定位外壳5的通孔。所述第二电机2通过齿轮轴8与选位盘7的内齿轮进行啮合并能驱动选位部与第二输出轴11的第一端配合使得所述第二输出轴11与第一输出轴10的齿轮啮合且使所述第二输出轴11的第二端与对应的第三输出轴12的第一端通过花键啮合。

在本发明中，所述第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴由工程塑料制成，并且所述工程塑料选自三聚氰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚树脂、环氧树脂或改性环氧树脂中的一种。具体来说，上述输出轴可通过注塑或浇注而成，或者也可以通过市购。而所述选位盘的圈盘体、内齿轮以及圆形背板由工程塑料一体成型。所述选位部为具有与所述第二输出轴相配合的曲面的凸起结构，所述凸起结构热粘结在所述圆形背板上。所述选位部由轻质通用金属—镁合金加工而成，采用镁合金有利于发挥其质量轻且耐磨性好的优点。现有工艺中为了保证金属与塑料之间的热粘结强度，通常采用硫化固接工艺(和/或配合开缺口以增大接触面积)，但本发明所采用的工程塑料不适合硫化固接(通常用于橡胶、尼龙等与金属的固接)，而且开缺口容易导致间隙，从而在使用过程中容易开裂分离。为了，提高镁合金和上述工程塑料之间的热粘结强度，本发明首先对凸起结构与所述工程塑料热粘结的一面采用处理剂进行表面处理，并对圆形背板热粘结的区域加热熔融，然后将表面处理后的凸起结构放置在加热熔融的区域并施加0.1～0.5MPa的压力来进行热粘结。在本发明中，所述处理剂由5～10g/L的咪唑、1～5g/L的苯硫酚、1～10g/L的六氟化物、3～6g/L的三氧化硼以及含水溶剂组成；所述处理剂的pH值为3～6，可以用常规的无机酸例如磷酸或有机酸，例如常用的羧酸如醋酸、草酸等来调节pH值至规定的范围。所述咪唑例如可以选择1-苯甲基-2-甲基咪唑、1-氰乙基-2-甲基咪唑或1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑，并且优选含氰烷基的咪唑，例如1-氰乙基-2-甲基咪唑或1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑。选用的苯硫醚例如可以选择2-烷基苯硫醚、2-烷氧基苯硫酚、2,5-二烷基苯硫酚、2,5-二烷氧基苯硫酚等。所述的六氟化物选自六氟硅酸盐、氟钛酸以及氟锆酸中的至少一种。所述有机溶剂为乙醇水溶液，且其中乙醇的含量为3.0～20.0wt％。添加的三氧化硼在酸性条件下与六氟化物等能在镁合金表面形成复杂的络合物体系，有利于与熔融的工程塑料键合并保持长久的粘结性。热粘结的具体步骤如下：首先对凸起结构进行除油处理，例如可以通过有机溶剂除油、碱性除油工艺进行除油处理并用水漂洗干净，然后将凸起结构浸渍在处理剂中浸渍处理5～30分钟(实施样品以及比较样品中浸渍处理的时间均为10分钟)，然后取出加热固化(温度例如为120℃)10分钟。之后将选位盘的圆形背板的热粘结区域进行加热熔融(可采用激光选区加热)，并将处理后的凸起结构设置在其上然后施加0.1～0.5MPa(实施样品以及比较样品中采用的压力为0.15MPa)的压力进行热粘结。下表1示出了各样品以及比较样品所采用的处理剂的组成以及含量(溶剂为乙醇含量为5wt％的水溶液)。

表1(每L处理剂中所含的组份含量，g/L，以及pH值)

分别以聚碳酸酯树脂和环氧树脂制成的圆形背板作为工程塑料的例子，测试各实施样以及比较样的热粘结性能(每个实施样或比较样测试5次取平均值测量其室温下的剪切强度以及剥离强度)，结果分别如表2(聚碳酸酯树脂)和表3(环氧树脂)所示。

表2

表3

分别以聚碳酸酯树脂和环氧树脂制成的圆形背板作为工程塑料的例子，将试各实施样以及比较样在温度为60℃，湿度为50RH的恒温箱中放置10d老化处理后，然后测试各实施样以及比较样的热粘结性能(每个实施样或比较样测试5次取平均值测量其室温下的剪切强度以及剥离强度)，结果分别如表4(聚碳酸酯树脂)和表5(环氧树脂)所示。

表4

表5

对于本发明的多频电调天线，通过第一电机1通过花键轴9与第一输出轴10啮合并驱动所述第一输出轴10带动与之啮合的第二输出轴11转动，而第三输出轴11与其啮合的第二输出轴12同步转动，而所述第三输出轴12的转动输出实现相应的移相器相位的改变，从而可以改变天线的辐射角度。当需要对其它移相器的相位进行调整时，通过第一电机1与选位盘7的同步旋转并且旋转到设定的圈数时，可以使得选位部与之前的第二输出轴脱离配合，此时复位弹簧13提供的回复力可以使得第二输出轴复位，从而终止前述的第一输出轴与第二输出轴的配合，再次旋转选位盘可以选择与需要调节的移相器相配合的第二输出轴相配合，然后启动第一电机进行相位调节，以改变其天线的辐射角度。

对于本领域的普通技术人员而言，具体实施例只是对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于包括：第一电机、第二电机、选位盘、第一输出轴、至少两个第二输出轴，和至少两个第三输出轴；所述选位盘包括圈盘体、设置在所述圈盘体内侧的内齿轮以及设置在所述圈盘体背面的选位部；所述第二输出轴以所述第一输出轴为中心均匀分布在所述第一输出轴的周围，所述第二输出轴和第三输出轴一一对应，并且所述第二输出轴的第二端与所述第三输出轴的第一端通过花键可分离的啮合；所述第二电机通过齿轮轴与选位盘的内齿轮进行啮合并能驱动所述选位部与第二输出轴的第一端配合使得所述第二输出轴与第一输出轴的齿轮啮合且使所述第二输出轴的第二端与对应的第三输出轴的第一端通过花键啮合；所述第一电机通过花键轴与第一输出轴啮合并驱动所述第一输出轴带动与之啮合的第二输出轴转动，而第三输出轴与其啮合的第二输出轴同步转动，而所述第三输出轴的转动输出实现移相器相位的改变；所述内置RCU传动机构还包括外壳、第一定位壳体、第二定位壳体和支座；所述选位盘设置在所述外壳与所述第一定位壳体之间；所述第一输出轴和第二输出轴设置在所述第一定位壳体与第二定位壳体之间，所述第二输出轴的齿轮与所述第二定位壳体之间还套设有复位弹簧；所述第三输出轴设置在所述第二定位壳体与所述支座之间；其中，所述第一定位壳体与第二定位壳体分别通过平行于轴向的连接臂与所述外壳固定，所述第一电机的花键轴穿过所述外壳与所述第一定位壳体与所述第一输出轴啮合；所述第二电机的齿轮轴穿过所述外壳与所述选位盘的内齿轮啮合；所述第二输出轴的第一端穿过所述第一定位外壳的通孔，所述第二输出轴的第二端穿过所述第二定位外壳的通孔；并且当需要对移相器的相位进行调整时，通过第一电机与选位盘的同步旋转并且旋转到设定的圈数时，使得选位部与第二输出轴脱离配合，复位弹簧提供的回复力使得第二输出轴复位从而终止第一输出轴与第二输出轴的配合，再次旋转选位盘选择与需要调节的移相器相配合的第二输出轴相配合，然后启动第一电机进行相位调节，以改变其天线的辐射角度。

2.根据权利要求1所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述第三输出轴为螺纹轴。

3.根据权利要求1所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述第一输出轴、第二输出轴和第三输出轴由工程塑料制成。

4.根据权利要求1所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述选位盘的圈盘体、内齿轮以及圆形背板由工程塑料一体成型。

5.根据权利要求4所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述工程塑料选自三聚氰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚树脂、环氧树脂或改性环氧树脂中的一种。

6.根据权利要求5所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述选位部为具有与所述第二输出轴相配合的曲面的凸起结构，所述凸起结构热粘结在所述圆形背板上。

7.根据权利要求5所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述选位部由镁合金加工而成。

8.根据权利要求7所述的多频电调天线内置RCU传动机构，其特征在于：所述选位部与所述圆形背板之间的剪切强度大于8.0MPa，剥离强度大于2.0N/mm。

9.一种多频电调天线，包括传动机构和移相器，其特征在于：所述传动机构选自权利要求1-8任一项所述的多频电调天线内置RCU传动机构；所述移相器通过连接机构与所述第三输出轴连接，并且通过所述第三输出轴上旋转输出对应调节所述移相器的相位。