CN103594800B - 一种电调天线的控制装置及控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电调天线的控制装置，与至少一个电调天线装置连接，每个电调天线装置包括：一个电调天线及与该电调天线连接的一个传动部件，控制装置还与控制器连接，控制装置包括：AISG连接器、控制板和至少一个驱动机构，每个驱动机构包括一个电机和与电机连接的一个传动机构，控制板通过AISG连接器接收控制器发出的控制信号，控制板还与电机连接，电机上设置有电磁感应装置，控制板根据控制信号和电磁感应装置反馈的电机旋转圈数控制电机的运行状态，电机带动传动部件运动以进一步带动电调天线运动。本申请提供的控制装置，可控制多个电调天线运动，实现波束电下倾角的调整，由于仅仅需要一个控制装置，因此，安装和拆卸过程简单。

Description

一种电调天线的控制装置及控制系统

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种电调天线的控制装置及控制系统。

背景技术

电调天线通常要相对于水平线倾斜一定的角度，这个角度称为波束下倾角，调整波束下倾角可直接改变电调天线的波束覆盖效果。目前，主要采用两种方式调整电调天线的波束下倾角，一是安装电调天线时，使天线向下倾斜一定的物理角度，这个角度称为波束机械下倾角；二是改变电调天线不同辐射振子单元的相位，使电调天线的辐射波束向下偏转，这个偏转角度称谓波束电下倾角。

通常，电调天线的波束电下倾角通过手动调整其内置的移相器，改变相互重叠的单个辐射单元的相位差实现。然而，手动调整移相器比较繁琐且耗时。针对该问题，出现了具有天线控制单元的电调天线，控制单元通过控制电缆与远程的主控制器连接，控制单元接收主控制器发出的波束电下倾角调整指令，并根据该调整指令调整天线内置的移相器，从而改变波束电下倾角。

目前常用的具有天线控制单元的电调天线为多频电调天线，多频电调天线上通常设置多个独立的天线控制单元，每个天线控制单元调整一个频段。例如，常用的三频电调天线，在天线的下端盖上设置三个独立的天线控制单元，天线控制单元分别通过控制电缆连接。然而，在多频电调天线中，由于天线控制单元为多个，因此，安装和拆卸过程比较繁琐。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电调天线的控制装置及控制系统，用以解决现有技术中多个天线控制单元安装和拆卸比较繁琐的问题，其技术方案如下：

一种电调天线的控制装置，与至少一个电调天线装置连接，每个所述电调天线装置包括：一个电调天线及与该电调天线连接的一个传动部件，所述控制装置还与控制器连接，所述控制装置包括：

天线标准接口组AISG连接器、控制板和至少一个驱动机构，每个所述驱动机构包括：一个电机和一个传动机构，所述电机与所述传动机构相连接;

所述控制板经所述AISG连接器与所述控制器连接，接收所述控制器发出的控制信号；

所述控制板还与所述电机连接，所述电机上设置有电磁感应装置，所述控制板根据所述控制信号和所述电磁感应装置反馈的电机旋转圈数控制所述电机的运行状态；

所述电机通过所述传动机构与所述传动部件连接，带动所述传动部件运动以进一步带动所述电调天线运动。

优选的，所述传动机构包括：第一齿轮、第二齿轮和传动轴；

所述电机与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述传动轴连接；

所述电机带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮与所述第二齿轮持续啮合带动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮带动所述传动轴运动，所述传动轴带动所述传动部件运动以进一步带动所述电调天线运动。

优选的，所述传动部件包括：螺杆、拉杆和拉杆连接件；

所述螺杆上设置有与所述传动轴配合的凹槽，所述传动轴插入所述凹槽内，所述传动轴带动所述螺杆转动；

所述螺杆上设置有拉杆连接件，所述螺杆带动所述拉杆连接件运动，所述拉杆连接件带动拉杆运动以进一步带动所述电调天线运动。

优选的，所述螺杆上设置有螺纹，所述拉杆连接件上设置有与所述螺杆上设置的螺纹相配合的螺纹；

所述拉杆连接件通过与所述螺杆的螺纹咬合，带动所述拉杆运动。

可选的，所述控制板包括：485芯片、MCU、双路选通芯片、电机驱动芯片和至少一个继电器，所述继电器和电机一一对应；

所述MCU通过所述485芯片接收所述控制信号，控制所述双路选通芯片选通一个继电器，同时选通与该继电器连接的电机上设置的电磁感应装置，使电机驱动芯片驱动与该电机驱动芯片连接的电机转动。

可选的，所述控制板包括：至少一个控制单元，所述控制单元与所述电机一一对应；

所述控制单元包括：485芯片、MCU和电机驱动芯片；

所述MCU通过与其连接的所述485芯片接收所述控制信号，控制与该MCU连接的电机驱动芯片驱动与该电机驱动芯片连接的电机转动。

优选的，所述第二齿轮套装在所述电机的电机轴上。

优选的，所述传动轴为六棱传动轴。

一种控制系统，包括：控制器、上述的电调天线的控制装置和至少一个电调天线装置；

所述主机向所述电调天线的控制装置发送控制信号；

所述电调天线的控制装置接收所述控制信号，控制所述电调天线装置的电调天线运动。

本发明提供的电调天线的控制装置和控制系统，仅需要一个控制装置就可控制多个电调天线运动，实现波束电下倾角的调整，由于仅仅需要一个控制装置，因此，安装和拆卸过程相对现有技术，比较简单。同时，本发明提供的电调天线的控制装置占用的端盖面积与现有技术中多个控制单元所占用的端盖面积相比，大大减小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的电调天线的控制装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的电调天线的控制装置中控制板的一结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电调天线的控制装置中控制板的另一结构示意图；

图4为本发明实施例提供的电调天线的控制装置一具体结构图；

图5为图4中电调天线的控制装置的部分爆炸图；

图6为本发明实施例提供的电调天线的控制装置与电调天线的具体连接结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种电调天线的控制装置，该控制装置与至少一个电调天线装置连接，每个电调天线装置包括：一个电调天线及与该电调天线连接的一个传动部件，该控制装置还与控制器连接，图1为本发明实施例提供了的电调天线的控制装置的结构示意图，该装置可以包括：天线标准接口组AISG连接器11、控制板12和至少一个驱动机构13，每个驱动机构13包括：一个电机131和一个传动机构132，电机131与传动机构132相连接。

控制板12经AISG连接器11与控制器连接，接收控制器发出的控制信号。控制板12还与电机131连接，电机131上设置有电磁感应装置，控制板12根据控制信号和电磁感应装置反馈的电机旋转圈数控制电机131的运行状态。电机131通过传动机构132与电调天线装置的传动部件连接，带动传动部件运动以进一步带动电调天线运动。

在本实施例中，传动机构132可以包括：第一齿轮、第二齿轮和传动轴，电机与第一齿轮连接，第一齿轮与第二齿轮啮合，第二齿轮与传动轴连接。电机带动第一齿轮转动，第一齿轮与第二齿轮持续啮合带动第二齿轮转动，第二齿轮带动传动轴转动，传动轴带动传动部件运动以进一步带动电调天线运动。其中，第一齿轮套装在电机的电机轴上，第二齿轮套装在传动轴上，传动轴可以为六棱出轴。本实施例并不限定传动机构132的具体结构为上述的结构，只要传动机构132在电机的带动下能带动传动部件运动都是本发明保护的范围。当然，本实施例也不限定第一齿轮和第二齿轮的设置位置，只要电机能够带动第一齿轮转动，第二齿轮能带动传动轴运动都是本发明的保护范围。

在本实施例中，传动部件可以包括：螺杆、拉杆和拉杆连接件，螺杆上设置有与传动轴配合的凹槽，传动轴插入凹槽内，传动轴带动螺杆转动，螺杆上设置有拉杆连接件，螺杆带动拉杆连接件运动，拉杆连接件带动拉杆运动以进一步带动电调天线运动。其中，螺杆上设置有螺纹，拉杆连接件上设置有与螺杆上设置的螺纹相配合的螺纹，拉杆连接件通过与螺杆的螺纹咬合，带动拉杆运动。本实施例并不限定传动部件的具体结构为上述的结构，只要传动部件在传动机构132的带动下能够带动电调天线运动都是本发明保护的范围。

本发明实施例提供的控制装置，可采用AISG2.0/3GPP的多天线协议，分别控制各个天线，此时，控制板12的结构示意图如图2所示，可以包括：485芯片1211、MCU 1212、电机驱动芯片1213、双路选通芯片1214、和至少一个继电器1215，其中，继电器1215、电机131和电调天线32一一对应。此外，控制板12还包括防雷电路1216。

通过AISG连接器11接收的主控制器发送的控制信号经防雷电路1216传送至485芯片1211，MCU 1212通过485芯片1211接收该控制信号，控制双路选通芯片1213选通一个继电器使与该继电器连接的电机驱动芯片驱动与该电机驱动芯片连接的电机转动，同时，选通电机上设置的电磁感应装置，MCU 1212根据控制信号和电机131上设置的电磁感应装置反馈的电机131的旋转圈数，控制电机131的运行状态。

本发明实施例提供的控制装置除了采用AISG2.0或者3GPP的多天线协议外，还可采用AISG1.1或者3GPP的单天线协议，此时，控制板12的结构示意图如图3所示，可以包括：至少一个控制单元，控制单元、电机131和电调天线32一一对应，其中，每个控制单元包括：485芯片1221、MCU 1222和电机驱动芯片1223。此外，控制板12还包括一个防雷电路1224。

通过AISG连接器11接收的主控制器发送的控制信号经防雷电路1224传送至至少一个控制单元。控制单元的MCU 1222通过485芯片1221接收该控制信号，控制电机驱动芯片1223驱动与该电机驱动芯片1223连接的电机131转动，同时，电机131上设置的电磁感应装置将电机131的旋转圈数反馈给MCU 1222，MCU 1222根据控制信号和电机131上设置的电磁感应装置反馈的电机131的旋转圈数，控制电机131的运行状态。需要说明的是，在此只是以其中的一个控制单元为例进行说明。

在上述本发明提供的实施例的基础上，现列举一具体实例作为说明。

图4为一电调天线的控制装置的具体结构图，图5为图4中虚线部分的爆炸图，该控制装置可控制3个电调天线，包括：AISG连接器41、控制板42、电机431、电机432、电机433、第一齿轮441、第一齿轮442、第一齿轮443、电机安装面板45、第二齿轮461、第二齿轮462、第二齿轮463、上端盖47、六棱传动轴481、六棱传送轴482、六棱传动轴483和壳体49。其中：

AISG连接器41与控制板42相连，还与主控制器相连，控制板42通过AISG连接器41接收主控制器发送的控制信号。控制板42分别与电机431、电机432和电机433相连，电机431上设置有电磁感应装置4311，电机432上设置有电磁感应装置4321，电机433上设置有电磁感应装置4331，控制板42根据接收的控制信号和电磁感应装置反馈的电机的旋转圈数控制电机的运行状态。电机431、电机432和电机433安装于电机安装面板45上。

电机431的电机轴上4310上套装有第一齿轮441，第一齿轮441与第二齿轮461啮合，第二齿轮461套装在六棱传动轴481上，电机431带动第一齿轮441转动，第一齿轮441带动第二齿轮461转动，第二齿轮461带动六棱传动轴481转动。

同样地，电机432的电机轴4320上套装有第一齿轮442，第一齿轮442与第二齿轮462啮合，第二齿轮462上套装在六棱传动轴482，电机432带动第一齿轮442转动，第一齿轮442带动第二齿轮462转动，第二齿轮462带动六棱传动轴482转动。电机433的电机轴4330上套装有第一齿轮443，第一齿轮443与第二齿轮463啮合，第二齿轮463套装在六棱传动轴483上，电机433带动第一齿轮443转动，第一齿轮443带动第二齿轮463转动，第二齿轮463带动六棱传动轴483转动。六棱传动轴481、六棱传送轴482和六棱传动轴483分别通过相应的六棱传动轴配合件4810、六棱传动轴配合件4820、六棱传动轴配合件4830安装于上端盖47上，上端盖47通过六个安装螺钉471-476安装。

如图6所示，上述的电调天线的控制装置通过螺杆511、螺杆512和螺杆513安装于电调天线的下端盖上，具体的，螺杆511、螺杆512和螺杆513上分别设置有凹槽。

六棱传动轴481插入螺杆511的凹槽中，螺杆511上设置有拉杆连接件521，螺杆511通过螺纹咬合的方式带动其上设置的拉杆连接件521运动，以使拉杆连接件521带动与其连接的拉杆运动，进一步带动与该拉杆连接的电调天线运动。

同样地，六棱传动轴482插入螺杆512的凹槽中，螺杆512上设置有拉杆连接件522，螺杆512通过螺纹咬合的方式带动其上设置的拉杆连接件522运动，以使拉杆连接件522带动与其连接的拉杆运动，进一步带动与该拉杆连接的电调天线运动。六棱传动轴483插入螺杆513的凹槽中，螺杆513上设置有拉杆连接件523，螺杆513通过螺纹咬合的方式带动其上设置的拉杆连接件523运动，以使拉杆连接件523带动与其连接的拉杆运动，进一步带动与该拉杆连接的电调天线运动。

AISG连接器41、控制板42、电机431、电机432、电机433、第一齿轮441、第一齿轮442、第一齿轮443、电机安装面板45、第二齿轮461、第二齿轮462、第二齿轮463、上端盖47、六棱传动轴481、六棱传送轴482和六棱传动轴483设置于壳体49中。

本发明还提供了一种控制系统，该系统包括：控制器、上述的电调天线的控制装置和至少一个电调天线装置。其中：

主机向电调天线的控制装置发送控制信号，电调天线的控制装置接收控制信号，控制电调天线装置的电调天线运动。

本发明实施例提供的电调天线的控制装置可控制多个电调天线运动，实现波束电下倾角的调整，由于只需要一个控制装置，因此，和现有技术中多个控制单元相比，其安装和拆卸过程比较简单，同时，所占用的端盖面积也大大减小。此外，本发明实施例提供的电调天线的控制装置减少了配件数量，和现有技术中多个天线控制单元相比，成本降低，安装和维护成本也相应降低。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种电调天线的控制装置，其特征在于，与至少一个电调天线装置连接，每个所述电调天线装置包括：一个电调天线及与该电调天线连接的一个传动部件，所述控制装置还与控制器连接，所述控制装置包括：

天线标准接口组AISG连接器、控制板和至少一个驱动机构，每个所述驱动机构包括：一个电机和一个传动机构，所述电机与所述传动机构相连接；

所述控制板经所述AISG连接器与所述控制器连接，接收所述控制器发出的控制信号；

所述控制板还与所述电机连接，所述电机上设置有电磁感应装置，所述控制板根据所述控制信号和所述电磁感应装置反馈的电机旋转圈数控制所述电机的运行状态；

所述电机通过所述传动机构与所述传动部件连接，带动所述传动部件运动以进一步带动所述电调天线运动；其中，至少一个电机与至少一个电调天线一一对应；

当所述控制装置采用AISG2.0的多天线协议时，所述控制板包括：485芯片、MCU、双路选通芯片、电机驱动芯片和至少一个继电器，继电器和电机一一对应；所述MCU通过所述485芯片接收所述控制信号，控制所述双路选通芯片选通一个继电器，同时选通与该继电器连接的电机上设置的电磁感应装置，使电机驱动芯片驱动与该电机驱动芯片连接的电机转动；

当所述控制装置采用AISG1.1的单天线协议时，所述控制板包括：至少一个控制单元，所述控制单元与所述电机一一对应；所述控制单元包括：485芯片、MCU和电机驱动芯片；所述MCU通过与其连接的所述485芯片接收所述控制信号，控制与该MCU连接的电机驱动芯片驱动与该电机驱动芯片连接的电机转动。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述传动机构包括：第一齿轮、第二齿轮和传动轴；

所述电机与所述第一齿轮连接，所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，所述第二齿轮与所述传动轴连接；

所述电机带动所述第一齿轮转动，所述第一齿轮与所述第二齿轮持续啮合带动所述第二齿轮转动，所述第二齿轮带动所述传动轴运动，所述传动轴带动所述传动部件运动以进一步带动所述电调天线运动。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述传动部件包括：螺杆、拉杆和拉杆连接件；

所述螺杆上设置有与所述传动轴配合的凹槽，所述传动轴插入所述凹槽内，所述传动轴带动所述螺杆转动；

所述螺杆上设置有拉杆连接件，所述螺杆带动所述拉杆连接件运动，所述拉杆连接件带动拉杆运动以进一步带动所述电调天线运动。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述螺杆上设置有螺纹，所述拉杆连接件上设置有与所述螺杆上设置的螺纹相配合的螺纹；

所述拉杆连接件通过与所述螺杆的螺纹咬合，带动所述拉杆运动。

5.根据权利要求2所述控制装置，其特征在于，所述第二齿轮套装在所述电机的电机轴上。

6.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，所述传动轴为六棱传动轴。

7.一种控制系统，其特征在于，包括：控制器，如权利要求1-6中任意一项所述的电调天线的控制装置和至少一个电调天线装置；

主机向所述电调天线的控制装置发送控制信号；

所述电调天线的控制装置接收所述控制信号，控制所述电调天线装置的电调天线运动。