CN108365339A

CN108365339A - 一种双自由度天线姿态电动调整装置

Info

Publication number: CN108365339A
Application number: CN201710060159.6A
Authority: CN
Inventors: 金亨晏; 周世勃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2017-01-27
Publication date: 2018-08-03

Abstract

一种双自由度天线姿态电动调整装置，涉及电子信息装置技术领域。本发明主要由铰接架、电动推杆、抱箍、十字轴、中孔转轴、销轴、螺栓和螺钉等组成。主要结构特征是通过中孔转轴和销轴，两根相同规格的电动推杆两端分别铰接天线本体上部一侧铰接架和抱杆上部抱箍一侧，电动推杆的两端通过转轴和销轴与天线本体和上部抱箍实现两个旋转自由度的铰接，天线下部铰接架与抱杆下部抱箍上的铰接安装孔通过十字轴铰接，可以两个自由度的转动。操控电动推杆伸缩，实现天线本体两个自由度姿态变化，得到所需的无线信号分布。本发明配合无线通讯信号反馈和角度传感器可实现无线通讯网络的高效智能化调整，减少人工登高作业风险。

Description

一种双自由度天线姿态电动调整装置

技术领域

本发明涉及电子信息通信装置类技术领域，特别是天线姿态电动调整装置。

背景技术

无线通讯技术的广泛应用，各种通讯基站的大量建设，使得用于通信的天线数量急速增多，已经安装调整好的天线有时为适应通讯网络化的需求，需要根据安装环境的变化进行调整，得到理想的覆盖区域和合理的无线信号分布。主要手段是调整天线的空间几何姿态，通过调整天线本体的俯仰角和方位角，以达到改变天线姿态，得到所需的无线信号覆盖分布。通讯网络的智能化要求承载无线信号的天线能够通过信号控制改变姿态，实现无线信号分布的自动调整，目前调整天线姿态还主要是人工根据无线信号的分布要求登高手工调节，天线的安装位置高、分布区域广大，工作人员风险大且效率低。

发明内容

本发明提出了一种双自由度天线姿态电动调整装置，使用此装置能够电动调整天线姿态，实现天线姿态远程控制，省去人工登高作业，配合无线信号反馈和姿态反馈可组成通讯网络的自动化调整***，通过中央控制实现整个通讯无线网络的智能化控制。

本发明的原理为，天线本体上安装有三个铰接架，每个铰接架上加工有一套铰接安装孔，三个铰接架在天线本体背面呈倒三角形分布，两个铰接架在上部，一个在下部。两套抱箍上下安装在抱杆上，上部抱箍两侧对称加工有两套铰接安装孔，下部的抱箍上加工有一套铰接安装孔。主要结构特征是通过中孔转轴和销轴，两根相同规格的电动推杆两端分别铰接天线本体上部一侧铰接架和抱杆上部抱箍一侧，电动推杆的两端通过中孔转轴和销轴与天线本体和上部抱箍分别实现两个旋转自由度的铰接。天线下部铰接架与抱杆下部抱箍上的铰接安装孔通过十字轴铰接，可以两个自由度的转动。通过电控***操控电动推杆伸缩，能够使天线本体以十字轴中心为坐标原点，实现竖直和水平两个旋转自由度的姿态变化，因此得到所需的无线信号分布。当天线本体姿态调整到合适状态，两个电动推杆停止运动，天线本体固定。电动推杆要求内部主要传动装置微小机械间隙且可以做到摩擦力自锁，及断电后电动推杆处于稳定状态，即使受到额定内外力作用其运动状态不会改变，所有铰接配合无机械间隙或微小机械间隙，确保整套装置的稳定。

附图说明：

图1为本发明连接抱杆和天线本体实例立体图，图中001 天线本体，002 电动推杆，006抱箍b，008 抱杆，009 抱箍a；

图2是去除抱杆008 的图1整体断裂放大图，图中010 抱箍c，009 抱箍a，006抱箍b，013铰接架b，031 十字轴，036 螺栓，015 销轴，016 螺钉，012 铰接架a，021 中孔转轴；

图3中图3a、图3b、图3c和图3d 展示了在同一视角下电动推杆002不同的伸缩运动状态，天线本体001的姿态变化。

具体实施方式：

以下结合附图具体描述本发明结构特征：

图1图2所示，本发明有电动推杆002、铰接架a012、铰接架b013、抱箍a009、抱箍b006、抱箍c010、销轴015、螺钉016、中孔转轴021、螺栓036等组成。

图2中，本发明整体结构特征为天线本体001背面上部安装两个铰接架a012，下部安装铰接架b013，安装位置两个铰接架a012在上以天线本体001中心轴线对称，铰接架b013的两个铰接孔以天线本体001中心轴线对称。抱箍a009与抱箍c010通过螺栓036联接抱合在抱杆008上部，抱箍b006与抱箍c010通过螺栓036联接抱合抱杆008下部，上下的抱箍c010方向一致。两套电动推杆002的两端通过销轴015和中孔转轴021分别与铰接架a012和抱箍a009的一侧铰接，铰接特征为两个旋转自由度。天线本体001下部铰接架b013与抱杆下部抱箍b006通过十字轴031联接，天线本体001可以以十字轴031的中心做竖直和水平两个自由度的旋转运动。

依据图2标示叙述本发明中主要零件相互联接的详细结构特征，电动推杆002两端加工有槽口和通孔，中孔转轴021安放在槽口内，中孔转轴021中心部位加工有与轴向垂直的中间孔，销轴015穿过中孔转轴021中间孔与电动推杆002端部通孔实现电动推杆002与中孔转轴021的铰接，销轴015采用摆动碾压工艺铆装。抱箍a 009的两侧加工有铰接安装孔，电动推杆002一端连接的中孔转轴021安装在抱箍a009一侧的铰接安装孔内，另一端连接的中孔转轴021安装在铰接架a012上，中孔转轴021两端使用螺钉016紧固使之只有一个转动自由度的运动。至此电动推杆002两端分别通过中孔转轴021与销轴015实现了与铰接架a012的两个相互垂直旋转自由度的铰接和抱箍a009一侧两个相互垂直旋转自由度的铰接。抱箍b006上加工有竖直方向的铰接安装孔，铰接架b013上的铰接安装孔方向水平，十字轴031竖直轴安装在抱箍b006上竖直方向的铰接安装孔内，十字轴031水平轴安装在铰接架b013上的水平方向铰接安装孔内，十字轴031的轴端使用螺钉016紧固使之只有两个转动自由度的运动、即天线本体001以十字轴031的中心做竖直和水平两个自由度的旋转运动。

本发明中所有孔轴配合为无间隙或微小间隙、及过渡配合，但必须允许相互铰接的零件能够相对转动，为此所有铰接转动位置可以加装工程塑料类轴承，利用材料本身的机械弹性做到轴与孔配合的无间隙或微小间隙，增加整体装置的稳定性和可靠性。本发明所用电动推杆002特征是内部丝杆和相配丝母能够做到摩擦力自锁且机械间隙微小，额定内轴向外力不会引起电动推杆002伸缩。

图3示意了本发明的工作特征，电动推杆002的伸缩运动引起天线本体001的姿态变化，图3a、图3b、图3c和图3d为同一视角电动推杆002不同伸缩运动状态时天线本体001的姿态，本发明运动特征为两套电动推杆002被电信号控制分别伸缩运动，致使天线本体001以十字轴031的中心做竖直和水平两个自由度的旋转运动，引起天线本体001的姿态改变，当天线本体001的信号分布达到需求，电动推杆002停止运动，本发明处于静止工作状态，支撑天线本体001保持所需姿态。

本发明使用方法简单，现场安装前依照图2组装天线本体001和本发明，到达安装现场后依照图1所示，安装人员只需将组合好的抱箍006与抱箍010、抱箍009与抱箍010先后套装在抱杆008上，基本调整好天线本体001的朝向后，紧固螺栓036达到规定扭矩则安装完成，安装人员即可撤离安装现场。天线本体001的所需姿态可通过运动控制器人工手动精确调整或接入自动控制***中精确自动调整，实现远程操作，无需人员登高作业。

本发明使用环境为室外自然环境，所有结构件的强度和表面处理应适应安装地要求，做到免维护、安全经济。本发明适用于不经常调整天线本体001姿态、且安装抱杆008固定的工况。

Claims

1.一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于电动推杆（002）、铰接架a（012）、铰接架b（013）、抱箍a（009）、抱箍b（006）、抱箍c（010）、销轴（015）、螺钉（016）、中孔转轴（021）、螺栓（036）组合成为天线本体（001）的承载机构；整体结构特征为天线本体（001）背面上部安装两个铰接架a（012），下部安装铰接架b（013），安装位置两个铰接架a（012）在上以天线本体（001）中心轴线对称，铰接架b（013）两个铰接孔以天线本体（001）中心轴线对称，抱箍a（009）与抱箍c（010）通过螺栓（036）联接抱合在抱杆（008）上部，抱箍b（006）与抱箍c（010）通过螺栓（036）联接抱合在抱杆（008）下部，上下的抱箍c（010）方向一致；两套电动推杆（002）的两端通过销轴（015）和中孔转轴（021）分别与铰接架a（012）和抱箍a（009）的一侧铰接，铰接特征为两个旋转自由度；天线本体（001）下部铰接架b（013）与抱杆下部抱箍b（006）通过十字轴（031）联接，天线本体（001）可以以十字轴（031）的中心做竖直和水平两个自由度的旋转运动。

2.根据权利要求1所述的一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于电动推杆（002）两端加工有槽口和通孔，中孔转轴（021）安放在槽口内，中孔转轴（021）中心部位加工有与轴向垂直的中间孔，销轴（015）穿过中孔转轴（021）中间孔与电动推杆（002）端部通孔实现电动推杆（002）与中孔转轴（021）的铰接，销轴（015）采用摆动碾压工艺铆装。

3.根据权利要求1所述的一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于抱箍a（009）的两侧加工有铰接安装孔，电动推杆（002）一端连接的中孔转轴（021）安装在抱箍a（009）一侧的铰接安装孔内，另一端连接的中孔转轴（021）安装在铰接架a（012）上，中孔转轴（021）两端使用螺钉（016）紧固使之只有一个转动自由度的运动，电动推杆（002）两端分别通过中孔转轴（021）与销轴（015）实现了与铰接架a（012）的两个相互垂直旋转自由度的铰接和抱箍a（009）一侧两个相互垂直旋转自由度的铰接。

4.根据权利要求1所述的一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于抱箍b（006）上加工有竖直方向的铰接安装孔，铰接架b（013）上的铰接安装孔方向水平，十字轴（031）竖直轴安装在抱箍b（006）上竖直方向的铰接安装孔内，十字轴（031）水平轴安装在铰接架b（013）上的水平方向铰接安装孔内，十字轴（031）的轴端使用螺钉（016）紧固使之只有两个转动自由度的运动，即天线本体（001）以十字轴（031）的中心做竖直和水平两个自由度的旋转运动。

5.根据权利要求1所述的一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于相互铰接的零件能够相对转动并且实现微小机械间隙，所有铰接转动位置加装工程塑料类轴承，利用材料本身的机械弹性做到轴与孔间配合的无间隙或微小间隙。

6.根据权利要求1所述的一种双自由度天线姿态电动调整装置，其特征在于电动推杆（002）内部丝杆和相配丝母能够做到摩擦力自锁且机械间隙微小，额定内轴向外力不会引起电动推杆（002）伸缩。