CN107666032B - 宽带全向天线和轨道车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轨道车辆的宽带全向天线，该宽带全向天线具有底板和辐射器，该辐射器包括最低点和相对置的端部区域。辐射器从底板延伸离开并且关于其沿其纵轴线的横截面以至少一个第一区段扩宽，该第一区段位于辐射器的最低点与辐射器的端部区域之间，通过辐射器的渐扩的壁形成容纳空间。碗形或盆形的保持和/或容纳装置的内轮廓至少在部分圆周上与辐射器的第一区段的外轮廓匹配，由此辐射器至少部分以至少其第一区段沉入到保持和/或容纳装置中并且由该保持和/或容纳装置保持。保持机构以其第一端部固定在底板上并且以其与第一端部相对置的第二端部固定在辐射器上。本发明还涉及一种轨道车辆，该轨道车辆具有至少一个上述宽带全向天线。

Description

宽带全向天线和轨道车辆
技术领域
本发明涉及一种宽带全向天线，该宽带全向天线尤其是在轨道车辆中使用，并且本发明涉及一种这样的轨道车辆。
背景技术
全向天线基于其宽带性是多频带的并且优选以垂直极化辐射。在应用于轨道车辆、如机车或火车车厢中时，由此实现车辆能够与基站处于通信连接。
由DE10359605A1已知一种全向天线，该全向天线作为室内天线安装在建筑物内。该全向天线包括单极状辐射器，该辐射器具有锥体形区段并且间隔开距离地设置在底板或配重面上。单极状辐射器一方面经由其最低点与底板或配重面连接，而且也经由包围单极状辐射器的内罩保持。该内罩本身又由外罩包围。
对于在DE10359605A1中示出的天线不利的是，天线的装配是耗费的并且该天线提供的阻力不足以抵抗例如在轨道车辆中可能出现的振动。此外，这些振动可归因于由于驱动装置(例如柴油发动机)造成的振动或归因于在轨道本身中的敷设缝隙，所述敷设缝隙在温度较高时允许轨道无变形地延展。
发明内容
因此，本发明的任务是实现一种宽带的全向天线和一种具有这样的全向天线的轨道车辆，它们不具有现有技术中的缺点。在此，宽带全向天线应该更简单地制造并且可以持久承受住在应用于轨道车辆中时出现的负荷，而且该宽带全向天线可以非常宽带地运行。
该任务通过按照本发明的宽带全向天线以及按照本发明的相应的轨道车辆来解决。在相应的说明中给出宽带全向天线和轨道车辆的有利构造方案。
宽带全向天线包括底板和单极状辐射器，该辐射器包括最低点和端部区域，其中，端部区域与最低点相对置地设置。辐射器沿如下纵轴线延伸，该纵轴线垂直或基本上垂直于底板延伸。这意味着，辐射器从底板延伸离开、即耸起，其中，辐射器以其最低点比以其端部区域更接近底板设置。辐射器关于其沿其纵轴线的横截面以至少一个第一区段扩宽，该第一区段位于辐射器的最低点与辐射器的端部区域之间，其中，通过辐射器的由此渐扩的壁形成容纳空间。此外，全向天线包括至少一个碗形或盆形的保持和/或容纳装置。保持和/或容纳装置的内轮廓至少在部分圆周上与辐射器的第一区段的外轮廓匹配，由此辐射器至少部分以至少其第一区段沉入到保持和/或容纳装置中并且由该保持和/或容纳装置尤其是形锁合地保持。此外，全向天线还包括保持机构，该保持机构以其第一端部固定在底板上并且以其与第一端部相对置的第二端部直接或间接地固定在辐射器上。
一方面特别有利的是碗形或盆形的保持和/或容纳装置的使用，该保持和/或容纳装置至少在部分圆周区域中可以构造为漏斗形的，并且该保持和/或容纳装置一方面在装配期间用作用于辐射器的容纳的定心辅助并且另一方面在结束装配之后持久地支撑辐射器。在此，辐射器以大的支承面形锁合地靠置在保持和/或容纳装置上。该支承面优选为多个平方厘米、尤其是大于3或大于5或大于7或大于10或大于15或大于20平方厘米。由此实现非常高的稳定性。为了进一步提高稳定性，保持机构不仅与底板固定连接而且与辐射器本身固定连接。在此，底板优选经由螺纹连接与轨道车辆连接。如此实现的全向天线一方面在机械上非常稳定地构成并且另一方面能够在制造中非常简单地制成。在最终装配中——如随后还阐述的那样——完全省去焊接。同时，全向天线的电气特性在整个寿命上几乎不变。
如名称“全向”已经说明的那样，按照本发明的天线是环形辐射器。基于可实现的宽带性可以覆盖所有常见的频率范围如GSM、UMTS和LTE。所述天线尤其是也在大于2500MHz或3000MHz或3500MHz或4000MHz或4500MHz或5000MHz或5500MHz的上限频率中工作。优选地，所述天线可以在697MHz至6000MHz的频率范围中运行。原则上也可想到使用更低和更高频率。
在按照本发明的另一实施方式中，全向天线包括支承和固定区段，该支承和固定区段属于保持和/或容纳装置或者与保持和/或容纳装置连接。在此，支承和固定区段优选经由连接元件固定在碗形或盆形的保持和/或容纳装置的外轮廓上。在此，支承和固定区段以支承面靠置在底板上和/或与底板螺纹连接。该支承面优选矩形地从保持和/或容纳装置延伸离开，从而支承和固定区段的质量重心不与纵轴线重合，该纵轴线贯穿辐射器以及保持和/或容纳装置。支承和固定区段也可以称为底座区段。
按照一种有利的实施方式，辐射器包括第二区段，其中，横截面在第二区段中保持不变。在此，第二区段要么直接连接到第一区段上，要么通过另一区段与第一区段间隔开距离。因此，虽然全向天线的结构高度略微提高，但是对此显著提高带宽，全向天线可以以该带宽运行。
按照一种特别有利的实施方式，第一区段和第二区段沿纵轴线的高度沿辐射器的周向变化。经由该变化能够影响全向天线的带宽。就此而言也可能的是，辐射器在其横向于其纵轴线的横截面中具有不对称的横截面。在该情况下，辐射器可以在第一部分区域中具有部分圆形的横截面，而在另一部分区域中包括一个或多个直线延伸的横截面区域。原则上在此可能的是，辐射器在一个部分圆周区域中构造成锥体形的，而在另一部分圆周区域中构造成立方体形的。这两个区域可以甚至同时沿确定高度(该高度亦即为沿纵轴线的长度)构成。优选地，辐射器的端部区域在俯视图中基本上构造成长方形或正方形的。
优选设有桥形的连接区段，该连接区段设置在辐射器上或在保持机构上并且将辐射器与保持机构连接或将保持机构与辐射器连接。在此，连接区段优选以相对于纵轴线的径向分量从辐射器向外延伸离开或者连接区段以相对于纵轴线的径向分量从保持机构朝辐射器的方向延伸。在此，保持机构与连接区段的如下端部固定连接，该端部与辐射器相距最远地设置。反之，这同样也适用于辐射器的其它实施方式，该辐射器与连接区段的如下端部连接，该端部与保持机构相距最远地设置。连接区段尤其是设置在辐射器的端部区域上。由此实现非常高的稳定性。
优选地，保持机构连同连接区段和辐射器一起一件式地构成。这意味着，它们由一个共同的部件制成并且优选通过一种铸造法共同制造。在此，保持机构与辐射器电流连接。原则上也可能的是，保持机构和辐射器由两个单独的部件制成，其中，连接区段要么属于保持机构、要么属于辐射器。然后，保持机构和辐射器尤其是利用螺纹连接相互固定连接。
有利地，辐射器由金属或者金属合金制成或者包括金属或金属合金。备选于此地，辐射器也可以由电介质制成，其中，外侧和/或内侧设有导电层。在后一种情况下，辐射器可以以塑料注射成型法来制造。这同样也适用于保持机构。
基于碗形或盆形的保持和/或容纳装置的使用，当全向天线包括正好一个保持机构时已经确保全向天线的足够的稳定性。这意味着，辐射器仅经由所述正好一个保持机构导电地并且机械稳定地与底板的一个部位连接。保持机构也可以理解为柱状物。在此，保持机构在正好一个部位上与底板连接。由此能够节省在制造中的其它成本。
有利地，全向天线包括馈电机构用于在辐射器的最低点上给辐射器馈电。馈电机构从最低点出发朝底板的方向延伸。在底板的与具有容纳有辐射器的装配侧相对置的下侧上设置有插接元件，该插接元件优选以接头(例如N型接头)形式构成。供电电缆、尤其是以同轴电缆形式的供电电缆可连接到该插接元件上。底板在其下侧上优选具有用于插接元件的容纳开口。插接元件为此优选具有与容纳开口的内螺纹对应的外螺纹，从而插接元件能够被旋入到底板的容纳开口中。馈电机构在全向天线的已装配状态下至少以其第一端部延伸到插接元件中，其中，馈电机构的第一端部构成用于容纳供电电缆的内导体并且与该内导体电接触导通。馈电机构的第一端部可以沿纵向开槽，由此产生弹性作用。通过该弹性作用能够实现在馈电机构与供电电缆的要容纳的内导体之间的可复现的电接触导通。在此，馈电机构本身与底板电流分离。优选地，馈电机构与辐射器电流地但非焊接地连接或者备选于此地与该辐射器电容式耦合。
在另一实施例中，馈电机构在其第二端部上在部分长度上包括外螺纹。经由该外螺纹，馈电机构以优选一限定的扭矩可被旋入或被旋入到在辐射器的最低点上的与该外螺纹对应的内螺纹中，进而进入到该辐射器中，由此产生电流接触导通。对于仅期望电容式耦合的情况，可以在辐射器的最低点与馈电机构之间还设置电介质、尤其是以套筒形式的电介质。在另一实施例中，所述套筒可以具有内螺纹和外螺纹，其中，馈电机构能以其外螺纹旋入电介质套筒的内螺纹中。电介质套筒又能经由其外螺纹与在辐射器的最低点上的与该外螺纹对应的内螺纹机械连接。可以任意调节的是，馈电机构以何种程度穿过最低点延伸到辐射器的容纳空间中。
按照一种特别有利的实施方式，全向天线还包括GNSS模块(Global NavigationSatellite System)。经由这样的GNSS模块可以确定全向天线的位置并且因此确定轨道车辆的位置。这样的GNSS模块例如可以是全球定位系统、全球导航卫星系统、伽利略定位系统和/或北斗卫星导航系统。在此，GNSS模块设置在辐射器的在该辐射器的端部区域中的容纳空间中。由此实现GNSS模块的节省空间的安装，其中，该GNSS模块仍然具有卫星导航信号的良好接收。
优选地，GNSS模块在全向天线的已装配状态下恰好不延伸超出辐射器的端部区域，该GNSS模块因此全部位于天线容纳空间内。
为了能够充分固定GNSS模块，在另一实施方式中辐射器包括至少一个支承肩部(优选多个支承肩部)，该支承肩部从辐射器的内侧、亦即从辐射器的内轮廓出发延伸到辐射器的容纳空间中。在此，GNSS模块靠置在所述至少一个支承肩部上。由此确保：即使在出现振动的情况下，GNSS模块的位置在容纳空间内不变化，所述变化可能导致接收变差。
在一种优选的实施方式中，保持机构包括能从外部接近的容纳槽，该容纳槽在保持机构的总长度上并且在连接区段上延伸，该连接区段要么属于保持机构、要么属于辐射器本身。该容纳凹槽通到辐射器的容纳空间中。连接电缆由此可被插入到容纳槽中，该连接电缆用于给GNSS模块供电。经由底板中的孔可以将连接电缆引导穿过该底板。
更优选地，全向天线还包括护罩，该护罩与底板形锁合和/或力锁合地连接并且不仅包围辐射器而且包围保持机构以及保持和/或容纳装置并且防止湿气渗入到全向天线中。更优选地，GNSS模块可以经由一个或多个螺纹连接部与所述一个或多个支承肩部旋接或者可以经由弹性元件将弹力施加到GNSS模块上，通过弹力将模块压到支承肩部上。这样的弹性元件可以设置在罩与辐射器的端部区域或与GNSS模块之间。
按照本发明的轨道车辆尤其是机车或火车车厢。在此，该轨道车辆配备有按照本发明的宽带全向天线。优选地，全向天线安装在机车或机动列车或火车车厢的顶部上。
优选地，轨道车辆是电驱动的，其中，该轨道车辆从架空导线引入电能或可以从架空导线引入电能。在此，保持机构在其直径和/或其电阻方面如此选择或调节，使得该保持机构对于如下情况可以用作熔断器，即，架空导线从其锚固部脱开并且落到宽带天线上。在该情况下将产生饱和短路，由此轨道内部的控制技术能够探测到短路电流并且能够无电流地接通或切断相应的电网部分。同时将保护与辐射器连接的接收机构以防损坏。
当然，全向天线也可以安装在其它车辆、如机动车上(例如汽车或货车)或者安装在船舶上或者安装在其它交通工具、如地铁或有轨电车上。
附图说明
以下参照附图示例性地描述本发明的不同实施例。相同的对象具有同一附图标记。详细地，在附图的相应示图中：
图1以分解图示出按照本发明的全向天线的立体图；
图2示出单极状辐射器的放大立体图；
图3示出按照本发明的全向天线的立体图；
图4A、4B以分解图示出按照本发明的全向天线的其它立体图，其中附加地示出护罩；以及
图5示出按照本发明的全向天线的纵剖视图。
具体实施方式
图1以分解图示出按照本发明的宽带全向天线1的立体图。天线1包括优选具有正方形或长方形横截面的底板2。底板2可以被旋紧到轨道车辆上。为此，底板2包括相应的(螺纹)孔3。底板2包括朝向轨道车辆的支承面指向的下侧2a和也称为装配侧2b的上侧2b。天线1还包括单极状辐射器4，该辐射器包括最低点4a和与该最低点相对置的端部区域4b，其中，辐射器4包括纵轴线5(参见图2)，该纵轴线基本上垂直于底板2延伸。
辐射器4在已装配状态下从底板2耸起。在此，辐射器的最低点4a比辐射器的端部区域4b更接近底板2设置。
辐射器4关于其沿其纵轴线5的横截面以至少一个第一区段6a扩宽，该第一区段位于辐射器的最低点4a与辐射器的端部区域4b之间。辐射器4的由此渐扩的侧壁限定一容纳空间8。在图2中示出辐射器4的放大图。
参考图2，辐射器4横截面在第二区段6b中保持不变，其中，第二区段6b在该实施例中直接连接到第一区段6a上。也可能的是，第二区段6b通过另一区段与第一区段6a间隔开距离。第一区段6a和第二区段6b优选沿纵轴线5延伸。
参考图2可见的是，第一区段6a和第二区段6b沿纵轴线5的高度沿辐射器4的周向变化。这意味着，第一区段6a在辐射器4的一个部分圆周区域中相比于在另一部分圆周区域中在更大的高度上(平行于纵轴线5)延伸。这同样也适用于第二区段6b。
这还意味着，辐射器4在其横向于其纵轴线5的横截面中具有不对称的横截面。因此，存在一个部分区域，横截面在该部分区域中至少为部分圆形的，并且在同一横截面视图中存在另一部分区域，该另一部分区域具有至少一个、优选多个直线延伸的横截面区域。例如在沿点线通过平面18的横截面中是这样的情况。
换言之，这意味着辐射器4在一个部分圆周区域中构造成锥体形的，而在另一个部分圆周区域中构造成立方体形的。优选地，在第二区段6b中的走向基本上是立方体形的，而在第一区段6a中的走向基本上是锥体形的。
辐射器4的端部区域4b构造成长方形或正方形的。该端部区域也可以具有其它横截面形状并且原则上也可以保持n多边形。
辐射器4在其端部区域4b上在至少一侧7上至少在部分宽度上包括突出的延长区段9，该延长区段沿纵轴线5朝底板2的方向延伸。该延长区段9优选以相对于纵轴线5的径向分量向外延伸离开。延长区段的上侧9a优选与辐射器4的端部区域4b平齐地结束或者不突出超过辐射器4的端部区域4b。在此，延长区段9沿纵轴线5的方向朝辐射器4的最低点4a的方向延伸。当然，延长区段朝最低点4a的方向延伸得越远，那么延长区段沿纵轴线的方向变得越细。延长区段9以其侧壁同样限定另一容纳空间。该另一容纳空间优选与辐射器4的容纳空间8分离。当然，这样的情况不是强制必须的。
此外，全向天线1包括保持机构10。该保持机构10与辐射器4固定连接，尤其是该保持机构与辐射器4在该辐射器的端部区域4b上固定连接。优选地，保持机构10和辐射器4由一个共同的铸件制成，该铸件尤其是能以压铸法(例如铝压铸)制造。也可能的是，保持机构10和辐射器4由单独的部件形成，各部件优选能经由螺纹连接机械地相互固定连接。辐射器4的容纳空间8优选向保持机构10开放。辐射器4的高度优选不由于保持机构10而增大或影响。
保持机构10包括经由螺纹连接部17与底板2连接或可连接的第一端部10a。在此，螺纹连接部17的螺钉优选在底板2的下侧2a上被引导穿过该底板并且在这上面被旋入到保持机构10的第一端部10a的下侧中。这在图5中的剖视图中可见。
保持机构10优选经由桥形的连接区段11与辐射器4连接。在此，连接区段11可以与保持机构10一件式地构成或者与辐射器4一件式地构成。对于保持机构10和辐射器4由一个共同部件制成的情况，连接区段11同样是该共同部件的组成部分。连接区段11设置在保持机构10的第二端部10b、亦即上端部10b上并且以相对于纵轴线5的径向分量朝辐射器4的方向延伸。在此，辐射器4与连接区段11的如下端部固定连接，该端部与保持机构10相距最远地设置。在该情况下优选经由螺纹连接实现这样的连接。也可能的是，辐射器4具有这样的连接区段11，该连接区段设置在辐射器的端部区域4b上。那么，连接区段11将桥形地以相对于纵轴线5的径向分量向外延伸离开、亦即从辐射器4延伸离开。在此，保持机构10在其上端部10b上与连接区段11的如下端部固定连接，该端部与辐射器4相距最远地设置。这样的连接优选同样又是螺纹连接。同样可想到其它连接方式。当然，不必强制设有连接区段11。保持机构10也可以直接设置在辐射器4上。当然，这两种连接方式称为保持机构10与辐射器4之间的“直接”连接。当然还可以在保持机构与辐射器之间设置另外的部件，这些部件如连接区段11那样要么与保持机构10一件式地构成、要么与辐射器4一件式地构成。在该情况下称为保持机构10与辐射器4之间的“间接”连接。要再次强调的是，保持机构10和辐射器4优选由一个共同的铸件制成。保持机构10连同连接区段11尤其是构成L形的或者接近L形的。
保持机构10以及保持和/或容纳装置12优选是相互分离的构件，所述构件设置在共同的底板2上并且尤其是与该底板螺纹连接。因此，保持机构以及保持和/或容纳装置不由一个共同的铸件或注塑件(一件式)形成。
辐射器4优选由金属或金属合金制成或者包括金属或金属合金。原则上辐射器也可以由电介质制成，其中，辐射器的外侧和/或辐射器的内侧被涂敷导电层。
保持机构10优选同样由金属或金属合金制成或者包括金属或金属合金。
当然，这同样也适用于桥形的连接区段11。
辐射器4例如经由其端部区域4b与保持机构10优选导电连接、亦即电流连接，该保持机构又与底板2导电连接、亦即电流连接。
在此，全向天线1优选包括正好一个保持机构10。这意味着，辐射器4的仅一个侧壁7与保持机构10连接。因此，所述正好一个保持机构10在辐射器4上的设置是不对称的。由此能够节省制造中的成本。
辐射器4至少部分包括漏斗形的形状。
为了使辐射器4能够更好地稳固在底板2上，全向天线1包括碗形或盆形的保持和/或容纳装置12。保持和/或容纳装置12的内轮廓13a至少在部分圆周上与辐射器4的第一区段6a的外轮廓13b匹配。由此可能的是，辐射器4在装配之后至少部分地以至少其第一区段6a沉入到保持和/或容纳装置12中并且由该保持和/或容纳装置尤其是形锁合且无工具地保持。该连接优选不是力锁合(例如螺纹连接)并且尤其不是材料锁合(例如焊接)。
保持和/或容纳装置12由电介质制成、尤其是由塑料制成并且例如可以以塑料注射成型法制造。
此外，全向天线1优选包括支承和固定区段14，该支承和固定区段经由连接元件15与碗形或盆形的保持和/或容纳装置12固定。连接元件15在此被安装在保持和/或容纳装置12的外轮廓16上。支承和固定区段14包括优选圆形的第一部段14a，该第一部段在中间被一个开口贯穿。优选地，优选正方形或长方形的第二部段14b连接到该第一部段上，该第二部段能经由螺纹连接与底板2连接。在第一部段14a上设置有连接元件15。在保持和/或容纳装置12的俯视图中，第二部段14b在至少一侧上或在正好一侧上在侧面突出。必要的支承面由此增大，支承和固定区段14经由该支承面靠置在底板2上。
保持和/或容纳装置12连同支承和固定区段14一起优选一件式制造。更优选地，这以共同的塑料注射成型法来实现。
如已经阐述的那样，辐射器4在第一区段4a的部分长度上在部分圆周上通过保持和/或容纳装置12形锁合地保持。这意味着，保持和/或容纳装置12也部分构成为漏斗形的。保持和/或容纳装置优选包括用于容纳辐射器4的延长区段9的扩宽部。
图3示出在已装配状态下的全向天线1，其中，在图4A、4B和5中才示出附加的护罩20。
图5示出按照本发明的全向天线1的剖视图。在辐射器4的最低点4a上示出馈电机构21，该馈电机构例如也在图1中可见。馈电机构21优选一件式地构成并且从辐射器4的最低点4a出发朝底板2的方向延伸。在底板2的与装配侧2b相对置的下侧2a上设置有尤其是以接头(例如N型接头)形式的插接元件22，其中，插接元件22可连接到尤其是以同轴电缆形式的供电电缆上。在全向天线的已装配状态下，馈电机构21优选是插接元件22的内导体。馈电机构21在该情况下与要容纳或已被容纳的供电电缆的内导体可导电连接或导电连接。为此，馈电机构21在其第一端部21a上优选沿纵向方向开槽地构造，以便由此能够更好地容纳要容纳的同轴电缆的内导体并且与该内导体导电接触。因此，插接元件22优选多件式地构成。插接元件包括壳体或外导体26并且包括电介质25。根据思考方式，馈电机构21也是插接元件22的组成部分。
馈电机构21优选构造成销形的并且此外与底板2电流分离。馈电机构21优选电流地但非焊接地与辐射器4连接或者备选于此地与该辐射器电容式耦合。尤其是馈电机构21在部分长度上在其第二端部21b上包括外螺纹，该外螺纹优选以限定的扭矩被旋入到在辐射器4的最低点4a上的与该外螺纹对应的内螺纹中，进而进入到该辐射器中。
因此，馈电机构21同样贯穿保持和/或容纳装置12并且贯穿支承和固定区段14。
馈电机构21优选通过电介质25(参见图5)与插接元件22的外导体26电流分离并且此外优选至少部分保持或固定。插接元件22的外导体26优选与底板2电流连接，该底板由金属或金属合金制成或者包括金属或金属合金。
为了增大全向天线1的应用范围，该全向天线优选还包括例如在图3中示出的GNSS(全球导航卫星系统)模块30。GNSS模块30优选是GPS模块，该GPS模块设置在辐射器4的在该辐射器的端部区域4b中的容纳空间8中。GNSS模块30在全向天线1的已装配状态下优选不延伸超出辐射器4的端部区域4b并且因此更优选地全部仅位于在容纳空间8内。由此结构高度保持小。当然，GNSS模块30也可以突出超过辐射器4的端部区域4b。
为了使GNSS模块30的定位变得容易，全向天线1包括至少一个支承肩部31(参见图5)，该支承肩部从辐射器4的内侧出发延伸到该辐射器的容纳空间8中。GNSS模块30在此靠置在所述至少一个支承肩部31上。优选地，所述少一个支承肩部31包括螺纹孔，从而GNSS模块能够利用(例如绝缘的或金属的)螺纹连接部与支承肩部31旋接，由此产生力锁合。
GNSS模块30优选是电路板，该电路板具有相应安装在该电路板上的用于接收位置信号的天线结构，所述位置信号经由卫星发出。优选地，在该GNSS模块30上同样安装有必要的电子构件，从而该GNSS模块仅输出数字信号。经由连接电缆32对GNSS模块30进行操控和/或供电。该连接电缆32通过在底板2中的开口被引导通过该底板。优选地，保持机构10包括能从外部、亦即从至少一侧接近的容纳槽33(参见图2)，连接电缆32设置在该容纳槽中。容纳槽33优选沿保持机构10大致平行于纵轴线5延伸，其中，容纳槽33在保持机构10的上端部10b上大致平行于底板2朝辐射器4的方向延伸并且通入到容纳空间8中。
连接电缆32能够在装配之后被无问题地插入容纳槽33中。优选地，连接电缆包括比容纳槽33的内径略大的横截面。在该情况下必须稍微压入连接电缆32，由此，即使在之后出现振动时也不会从容纳槽33中滑出。
连接电缆32优选部分在容纳装置12下方延伸并且更优选地在容纳装置12的支承和固定区段14下方延伸。容纳装置12并且尤其是支承和固定区段14可以以其端部14b利用螺钉旋接到底板2中。这在最终装配连接电缆32之后发生。通过由此施加到连接电缆32上的挤压力，该连接电缆被释放应力。也就是说，当在已完成装配的天线1上拉动连接电缆32时，不会产生对天线1或其所包含的构件的损坏。
护罩20(参见图4A,4B和5)与底板2形锁合和/或力锁合地连接并且包围辐射器4、保持机构10以及保持和/或容纳装置12并且防止湿气渗入。优选地，底板2具有限制板条35或相应的突出部。限制板条35或突出部优选构造成环绕封闭的并且封闭地围绕辐射器4、保持机构10以及保持和/或容纳装置12延伸。限制板条35在此嵌接到护罩20的相应的容纳槽中，如这在图5的横截面中所示的那样。
限制板条35优选是底板2的一部分。因此，限制板条35和底板2优选一件式地、更优选地以共同的铸造法制造。在护罩20的容纳槽中优选嵌入密封材料，由此避免湿气渗入到天线1中。当然，原则上限制板条35也可以由橡胶或其它密封材料制成。
护罩20优选还附加地与底板2螺纹连接。护罩20由对于电磁波可穿透的材料制成。优选使用正好一个唯一的护罩20。更优选地，护罩20与辐射器4、保持机构10以及保持和/或容纳装置12不接触地设置。
全向天线1可以设置在轨道车辆或其它运输工具上。当然，该全向天线1优选安装在机车上，从而能够实现与该机车或操作人员可靠地通信。优选地，保持机构10在其直径和/或其电阻方面如此选择，使得保持机构10可以用作熔断器。这对于如下情况是有意义的，即，架空导线从其锚固部脱开并且落到宽带天线1上。
底板2在其用于固定或用于电缆引导的固定开口方面如此选择，使得这些固定开口相互间具有距离，该距离与其它宽带天线的较旧的底板的固定开口相同。因此，孔样式与较旧的天线相同。在该情况下能够无问题地实现更换。
本发明不限于所说明的实施例。在本发明的范范畴内，所有说明的和/或示出的特征可任意相互组合。

Claims (34)

1.用于轨道车辆的宽带全向天线(1)，该宽带全向天线具有下列特征：
-具有底板(2)并且具有单极状的辐射器(4)，该辐射器包括最低点(4a)和与最低点(4a)相对置的端部区域(4b)，其中，辐射器(4)具有基本上或近似垂直于底板(2)延伸的纵轴线(5)；
-辐射器(4)从底板(2)耸起，其中，该辐射器以其最低点(4a)比以其端部区域(4b)更接近底板(2)地设置；
-辐射器(4)关于其沿其纵轴线(5)的横截面以至少一个第一区段(6a)扩宽，该第一区段位于辐射器的最低点(4a)与辐射器的端部区域(4b)之间，其中，通过辐射器(4)的渐扩的壁(7)形成容纳空间(8)；
-具有碗形或盆形的保持和/或容纳装置(12)；
-保持和/或容纳装置(12)的内轮廓(13a)至少在部分圆周上与辐射器(4)的第一区段(6a)的外轮廓(13b)匹配，由此辐射器(4)至少部分以至少其第一区段(6a)沉入到保持和/或容纳装置(12)中并且由该保持和/或容纳装置保持；
-具有保持机构(10)，该保持机构以其第一端部(10a)固定在底板(2)上并且该保持机构以其与第一端部(10a)相对置的第二端部(10b)直接或间接地固定在辐射器(4)上；并且其中，
所述保持机构(10)在其直径和/或其电阻方面如此选择，使得该保持机构对于如下情况作为熔断器起作用，即，在其中能使用宽带全向天线(1)的电驱动的轨道车辆的架空导线从所述架空导线的锚固部脱开并且落到宽带全向天线上。
2.根据权利要求1所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-保持和/或容纳装置(12)由电介质制成。
3.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有支承和固定区段(14)，该支承和固定区段经由连接元件(15)固定在碗形或盆形的保持和/或容纳装置(12)的外轮廓(16)上；
-支承和固定区段(14)以支承面靠置在底板(2)上和/或与该底板螺纹连接。
4.根据权利要求3所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-在辐射器(4)的第一区段(6a)的至少部分长度上，该辐射器至少在部分圆周上通过保持和/或容纳装置(12)形锁合地保持。
5.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)的横截面在第二区段(6b)中保持不变，其中，第二区段(6b)：
a)直接连接到第一区段(6a)上；或者
b)通过另一区段与第一区段(6a)间隔开距离。
6.根据权利要求5所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-第一区段(6a)和第二区段(6b)沿纵轴线(5)的高度沿辐射器(4)的周向变化。
7.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)在其横向于其纵轴线(5)的横截面中具有不对称的横截面；和/或
-辐射器(4)在一个部分圆周区域中构造成锥体形的，而在另一部分圆周区域中构造成立方体形的；和/或
-辐射器的端部区域(4b)构造成长方形或正方形的。
8.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)在其端部区域(4b)上在至少一侧上在部分宽度上包括突出的延长区段(9)，该延长区段沿纵轴线(5)朝底板(2)的方向延伸。
9.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-保持机构(10)固定在辐射器(4)的端部区域(4b)上。
10.根据权利要求9所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)具有设置在辐射器(4)的端部区域(4b)上的连接区段(11)，其中，连接区段(11)桥形地以相对于纵轴线(5)的径向分量向外延伸；保持机构(10)与连接区段(11)的如下端部固定连接，该端部与辐射器(4)相距最远地设置；或者
-保持机构(10)包括桥形的连接区段(11)，该连接区段在保持机构(10)的上端部上以相对于纵轴线(5)的径向分量朝辐射器(4)的方向延伸；辐射器(4)与连接区段(11)的如下端部固定连接，该端部与保持机构(10)相距最远地设置。
11.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)由金属或者金属合金制成或者包括金属或金属合金或者该辐射器由电介质制成，其中，外侧和/或内侧设有导电层；
和/或
-保持机构(10)由金属或金属合金制成或者包括金属或金属合金。
12.根据权利要求11所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-保持机构(10)与辐射器(4)电流连接；和/或
-保持机构(10)和辐射器(4)一件式地由一个共同的部件并且以一种共同的铸造法制造，或者保持机构(10)和辐射器(4)由两个相互固定连接的部件构成。
13.根据权利要求12所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：保持机构(10)和辐射器(4)由两个螺纹连接的部件构成。
14.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-保持机构(10)以及保持和/或容纳装置(12)是相互分离的设置在共同的底板(2)上的构件。
15.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-在辐射器(4)的最低点(4a)上设置有馈电机构(21)；
-馈电机构(21)朝底板(2)的方向延伸；
-在底板(2)的与具有容纳的辐射器(4)的装配侧(2b)相对置的下侧(2a)上设置有插接元件(22)，其中，插接元件(22)能连接到供电电缆上；
-馈电机构(21)至少以其第一端部(21a)延伸到插接元件(22)中，其中，馈电机构(21)的第一端部(21a)构成用于容纳供电电缆的内导体并且与该内导体电接触导通。
16.根据权利要求15所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-馈电机构(21)与底板(2)电流分离；
-馈电机构(21)与辐射器(4)电流地但非焊接地连接或者与该辐射器电容式耦合。
17.根据权利要求16所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-馈电机构(21)在其第二端部(21b)上包括外螺纹，该外螺纹在馈电机构(21)的部分长度上延伸；
-馈电机构(21)经由外螺纹以限定的扭矩被旋入到在辐射器(4)的最低点(4a)上的与该外螺纹对应的内螺纹中，进而进入到该辐射器中。
18.根据权利要求3所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有GNSS模块(30)；
-GNSS模块(30)设置在辐射器(4)的在该辐射器的端部区域(4b)中的容纳空间(8)中。
19.根据权利要求18所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-GNSS模块(30)在宽带全向天线(1)的已装配状态下不延伸超出辐射器(4)的端部区域(4b)或者至少大部分或全部位于容纳空间(8)内。
20.根据权利要求18或19所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-辐射器(4)包括至少一个支承肩部(31)，该支承肩部从辐射器(4)的内侧出发延伸到该辐射器的容纳空间(8)中；
-GNSS模块(30)靠置在所述至少一个支承肩部(31)上。
21.根据权利要求20所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-所述至少一个支承肩部(31)包括螺纹孔；
-GNSS模块(30)经由螺纹连接部与支承肩部(31)旋接。
22.根据权利要求18或19所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-保持机构(10)包括能从外部接近的容纳槽(33)；
-在所述容纳槽中设置连接电缆(32)，该连接电缆用于对GNSS模块(30)供电。
23.根据权利要求22所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-容纳槽(33)在底板(2)中继续延伸，其中，连接电缆(32)设置在底板(2)中的容纳槽(33)中并且至少部分由容纳装置(12)和/或由支承和固定区段(14)遮盖；
-在宽带全向天线(1)的已装配状态下通过容纳装置(12)和/或通过支承和固定区段(14)将挤压力施加到连接电缆(32)上，由此连接电缆(32)被释放应力。
24.根据权利要求18或19所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有仅一个护罩(20)；
-护罩(20)与底板(2)形锁合和/或力锁合地并且此外防潮密封地连接，并且该护罩包围辐射器(4)、保持机构(10)以及保持和/或容纳装置(12)；
-护罩(20)与辐射器(4)、保持机构(10)和容纳装置(12)不接触地设置。
25.根据权利要求24所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有弹性元件；
-弹性元件设置在护罩(20)与辐射器(4)的端部区域(4b)或GNSS模块(30)之间，其中，弹性元件的弹性力将GNSS模块(30)保持在容纳空间(8)内的位置中。
26.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-底板(2)包括多个固定和/或贯穿开口，所述多个固定和/或贯穿开口用于在轨道车辆上的固定和/或电缆贯穿。
27.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：所述保持和/或容纳装置(12)由塑料制成。
28.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：辐射器(4)在一个部分区域中具有部分圆形的横截面，而在另一个部分区域中具有多个直线延伸的横截面区域。
29.根据权利要求15所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：所述插接元件(22)构成为接头。
30.根据权利要求18所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：所述GNSS模块(30)构成为GPS模块。
31.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有仅一个护罩(20)；
-护罩(20)与底板(2)形锁合和/或力锁合地并且此外防潮密封地连接，并且该护罩包围辐射器(4)、保持机构(10)以及保持和/或容纳装置(12)；
-护罩(20)与辐射器(4)、保持机构(10)和容纳装置(12)不接触地设置。
32.根据权利要求1或2所述的宽带全向天线(1)，其特征在于下列特征：
-具有GNSS模块(30)；
-GNSS模块(30)设置在辐射器(4)的在该辐射器的端部区域(4b)中的容纳空间(8)中。
33.轨道车辆，其中，该轨道车辆包括至少一个用于通信的宽带全向天线(1)，其中，宽带全向天线(1)按照权利要求1至32之一构成。
34.根据权利要求33所述的轨道车辆，其特征在于下列特征：所述轨道车辆构成为机车、地铁、有轨电车或火车车厢。
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