CN108777373B - 一种多频车载天线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多频车载天线包括底盘和安装在所述底盘上的天线罩，所述底盘上固定有多个天线，多个所述天线的数据传输频率不同，本发明提供的多频车载天线，使用时，只需将底盘安装或安放在车辆表面即可，安装方便，并且能够同时覆盖多个频率范围，更符合人们的需求。

Description

一种多频车载天线

技术领域

本发明涉及机车天线技术领域，尤其是一种多频车载天线。

背景技术

机车系统通常将不同类型的天线（包括“2G”通讯天线、“4G通讯”天线、卫星导航天线等）分别安装或安放在车辆表面如车辆的车顶，并在机车内部通过合路器将多天线合成一路，以覆盖并在多个频率范围内操作。

随着“LKJ”系统（机车运行监控记录系统）的完善，将不同类型的天线分别安装或安放在车辆表面的方式已经远远不能满足人们的需求。

发明内容

因此，本发明提供了一种多频车载天线，以解决上述的问题。

本发明的技术方案是：一种多频车载天线，包括底盘和安装在所述底盘上的天线罩，所述底盘上固定有多个天线，多个所述天线的数据传输频率不同。

可选的，所述多个所述天线包括第一天线，用于2G、3G或4G频段的数据传输；第二天线，用于wifi频段的无线数据传输；第三天线，用于GPS/BD（北斗）频段的数据传输。

可选的，所述2G、3G或4G频段的数据为800-2700MHz频段的数据；所述wifi频段的无线数据为2400-2500MHz频段的无线“802.11”数据；

可选的，所述800-2700MHz频段的数据包括800-950MHz频段的数据和1710-2700MHz频段的数据。

可选的，所述第一天线竖直放置，辐射形式为垂直极化波，辐射方向为左右方向，所述左右方向是以车头行进方向为前向为参考的；所述第二天线水平放置，辐射形式为水平极化波，辐射方向为水平全向；所述第三天线水平放置，辐射形式为右旋圆极化，辐射方向为水平全向。

可选的，所述底盘为电导体；所述第一天线与第一电导体形成微带电路，固定于所述底盘上，所述第一电导体和第一天线均与所述底盘接触，共同形成辐射体；所述第二天线固定于所述底盘上，所述第二天线上设置有第二电导体，所述第二电导体与所述底盘接触。

可选的，多个所述天线的辐射形式和辐射方向不同。

可选的，所述天线罩的形状为鲨鱼鳍形状。

可选的， 所述底盘包括固定座和连接座，多个所述天线固定于所述连接座上；所述固定座上设置有凹槽，所述连接座的形状与所述凹槽的形状相匹配，并固定于所述凹槽内，所述凹槽的底部与所述连接座之间设置有弹性垫，所述弹性垫上设置有多个螺旋状通气孔；所述固定座的底部设置有中空腔室，所述凹槽的底部设置有多个连通所述中空腔室的通孔，多个所述通孔与多个所述通气孔一一对应设置；所述固定座上设置有单向进气阀和单向排气阀，所述单向进气阀和所述单向排气阀分别与所述中空腔室连通。

可选的，所述弹性垫包括弹性垫本体，所述弹性垫本体上设置有多个高度相同的凸起的棱，位于两侧的棱的宽度大于两侧之间的棱的宽度，相邻的棱之间形成凹部，所述凹部的底部设置螺旋状通气孔，两侧的棱上也设置有螺旋状通气孔；两侧的棱的两端设置有支撑体，两侧的棱的外边缘均设置有弯曲部，所述弯曲部位于相应的棱的两端的两个支撑体之间。

本发明提供的多频车载天线，使用时，只需将底盘安装或安放在车辆表面即可，安装方便，并且能够同时覆盖多个频率范围，更符合人们的需求。

附图说明

图1是本发明提供的一种多频车载天线的爆炸图；

图2是本发明提供的一种多频车载天线的底盘的结构示意图；

图3是图2在A-A方向的剖面图；

图4是一种弹性垫的结构示意图；

其中，底盘-11；天线罩-12；第一天线-13；第二天线-14；第三天线-15；第一电导体-16；第二电导体-17；固定座-18；连接座-19；凹槽-20；弹性垫-21；螺旋状通气孔-22；中空腔室-23；通孔-24；单向进气阀-25；单向排气阀-26；弹性垫本体-27；凸起的棱-28；支撑体-29；弯曲部-30；沉孔-202。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案详细描述。

本发明提供了一种多频车载天线，参见图1，包括底盘11和安装在所述底盘上的天线罩12，所述底盘上固定有多个天线，多个所述天线的数据传输频率不同，一般的，所述天线罩扣合在所述底盘上。

本发明提供的多频车载天线，使用时，只需将底盘安装或安放在车辆表面即可，安装方便，并且能够同时覆盖多个频率范围，更符合人们的需求。

作为一种具体的方案，所述多个所述天线包括：第一天线13，用于2G、3G或4G频段的数据传输；第二天线14，用于wifi频段的无线数据传输；第三天线15，用于GPS/BD（北斗）频段的数据传输。2G、3G或4G频段、wifi频段和GPS/BD频段是本领域技术人员熟知的，一般的，所述2G、3G或4G频段的数据为800-2700MHz频段的数据，所述800-2700MHz频段的数据包括800-950MHz频段的数据和1710-2700MHz频段的数据；所述wifi频段的无线数据为2400-2500MHz或5800MHz频段的无线“802.11”数据；所述GPS/BD频段的数据为1200-1650MHz频段的数据。

为了达到其内部的3个天线同时工作又不产生干扰的目的，申请人对3个天线做了天线设计优化、辐射极化方式、滤波、物理隔离的处理，使得三款天线不容易互相干扰，具体的，如图1所示，所述第一天线竖直放置，辐射形式为垂直极化波，辐射方向为左右方向，所述左右方向是以车头行进方向为前向为参考的；所述第二天线水平放置，辐射形式为水平极化波，辐射方向为水平全向；所述第三天线水平放置，辐射形式为右旋圆极化，辐射方向为水平全向。

作为一种优选的方案，所述底盘为电导体；所述第一天线13与第一电导体16形成微带电路，固定于所述底盘上，所述第一电导体和第一天线均与所述底盘接触，共同形成辐射体；通过将底盘设置为电导体，并将第一电导体与所述底盘接触，从而共同形成辐射体，辐射效率更高；

所述第二天线固定于所述底盘上，所述第二天线上设置有第二电导体17，所述第二电导体与所述底盘接触，从而共同形成辐射体，辐射效率更高。一般的，第三线为有源天线，水平放置，只接收不发射，负责接收导航通讯信号。

本申请中，将多个所述天线的辐射形式和辐射方向不同，有效的避免了多个天线拍的互相干扰。需要说明的是，第一天线、第二天线和第三天线可以以电路板的形式设置。

由于第三天线也为水平极化，为了进一步防止与第二天线干扰，申请人将第三天线与第二天线进行适当空间隔离，尽量拉开它们的距离，将第一天线设置于第二天线和第三天线之间，不仅进行空间隔离，同时将第二天线和第三天线的高度设置不同，将它们进行上下分层，使得水平辐射方向不在同一层面，两天线达到有效辐射隔离。

为了有效减小行车阻力，所述天线罩的形状为如图1所示的鲨鱼鳍形状。

本申请的多频车载天线，内部的三个天线集成化程度高、体积小、重量轻，三个天线不互相影响，不需要再加装合路设备进行信号间隔离，有效减小车上设备使用量，从而大大降低使用成本。更符合人们的需求。

众所周知，对于电子元器件，受到温度的影响，为了尽可能减小该天线内部的温度波动，申请人还做了如下设计，参见图2和图3，所述底盘包括固定座18和连接座19，多个所述天线固定于所述连接座上；

所述固定座上设置有凹槽20，所述连接座的形状与所述凹槽的形状相匹配，并固定于所述凹槽内，一般的，可以在凹槽的底面设置螺纹孔201，通过螺栓将连接座固定在凹槽内，所述凹槽的底部与所述连接座之间设置有弹性垫21，弹性垫一般可以使用橡胶垫或硅胶垫，当然，在使用螺栓固定连接座固定的情况下弹性垫上应设置有用于螺栓穿过的孔，为了方便固定，连接座上设置与螺纹孔配合的沉孔202，用于搁置螺栓帽，当然沉孔的外侧可以是如图2所示的豁口，所述弹性垫上设置有多个螺旋状通气孔22，也可以使用波浪形通气孔代替，当然一般的通气孔也可以，只是效果不如螺旋状通气孔效果好；所述固定座的底部设置有中空腔室23，所述凹槽的底部设置有多个连通所述中空腔室的通孔24，多个所述通孔与多个所述通气孔一一对应设置；所述固定座上设置有单向进气阀25和单向排气阀26，所述单向进气阀和所述单向排气阀分别与所述中空腔室连通，用于单向进气和单向排气。使用时，在车辆（尤其是火车）运动时震动的影响，弹性垫收缩和扩张以缓冲车辆震动时连接座的震动，从而有利于保护第一天线、第二天线和第三天线，同时，弹性垫震动压缩和舒张时，挤压和拉伸螺旋状通气孔，使车载天线内部空气流动，压缩时，气体通过单向排气阀向外排气，拉伸时，通过单向进气阀进气，未完成与外部气体交流，从而有利于散热，当然还可以将单向排气阀和单向进气阀分别连接阀门，在外部环境温度较低时，关闭阀门，通过弹性垫起到一定保温作用，并且弹性垫不断压缩和舒张也产生少许热量，有利于维持多频车载天线内部温度；作为一种更好的方式，将排气单向阀固定连接管，管口露在车身外，将进气单向阀固定连接管，管口通过空调排风系统引入车体内部，由于车体内部温度适宜，因此，不管是外部环境是冷还是热，进气阀进气均有利于调节多频车载天线内部温度。

作为一种优选的方案，参见图4，上述弹性垫包括弹性垫本体27，所述弹性垫本体上设置有多个高度相同的凸起的棱28，位于两侧的棱的宽度（图中左右方向）大于两侧之间的棱的宽度，这也是为了使两侧的棱便于卡在凹槽内，相邻的棱之间形成凹部，所述凹部的底部设置螺旋状通气孔22，两侧的棱上也设置有螺旋状通气孔，当然最好也设置方便使用的孔，比如用于第二电导体17穿过的孔31；两侧的棱的两端设置有支撑体29，两侧的棱的外边缘均设置有弯曲部30，也可以理解为弯曲的平面，所述弯曲部位于相应的棱的两端的两个支撑体之间，当然固定座上凹槽的形状应该与该弹性垫匹配，以使弹性垫能卡在凹槽内。该结构的弹性垫在使用时，弹性垫收缩和扩张时由于凹部和棱的存在，棱在收缩和扩张时左右方向更容易变形，从而在左右方向挤压和拉伸螺旋状通气孔，从而更有利于气体的交换，另外，通过设置支撑体以及弯曲部，从而更有利于支撑体两侧变形，并且弯曲部使弹性垫的外边缘变形时靠近不同位置的螺旋状通气孔受压缩和拉伸以及压缩和拉伸的方向不同，可以使两侧的棱上的多个螺旋状通气孔变化多样，在同一时间通气孔有张有弛，更有利于两侧的棱附近气体的交换，并且由于凹部的存在，减小了弹性垫与连接座的接触面积（当然，安装好是凹部开口应向上），防止连接座与弹性垫接触面积过大造成接触部位散热不好。

上面结合附图对本发明优选的具体实施方式和实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式和实施例，在本领域技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明构思的前提下作出各种变化。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号作为对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。单词第一、第二以及第三等的使用不表示任何顺序，可将这些单词解释为名称。

Claims (9)

1.一种多频车载天线，其特征在于，包括底盘（11）和安装在所述底盘上的天线罩（12），

所述底盘上固定有多个天线，多个所述天线的数据传输频率不同；

所述底盘包括固定座（18）和连接座（19），多个所述天线固定于所述连接座上；

所述固定座上设置有凹槽（20），所述连接座的形状与所述凹槽的形状相匹配，并固定于所述凹槽内，所述凹槽的底部与所述连接座之间设置有弹性垫（21），所述弹性垫上设置有多个螺旋状通气孔（22）；

所述固定座的底部设置有中空腔室（23），所述凹槽的底部设置有多个连通所述中空腔室的通孔（24），多个所述通孔与多个所述通气孔一一对应设置；

所述固定座上设置有单向进气阀（25）和单向排气阀（26），所述单向进气阀和所述单向排气阀分别与所述中空腔室连通。

2.根据权利要求1所述的一种多频车载天线，其特征在于，所述多个所述天线包括：

第一天线（13），用于2G、3G或4G频段的数据传输；

第二天线（14），用于wifi频段的无线数据传输；

第三天线（15），用于GPS/BD频段的数据传输。

3.根据权利要求2所述的一种多频车载天线，其特征在于：

所述2G、3G或4G频段的数据为800-2700MHz频段的数据；

所述wifi频段的无线数据为2400-2500MHz或5800频段的无线“802.11”数据。

4.根据权利要求3所述的一种多频车载天线，其特征在于，所述800-2700MHz频段的数据包括800-950MHz频段的数据和1710-2700MHz频段的数据。

5.根据权利要求2所述的一种多频车载天线，其特征在于，

所述第一天线竖直放置，辐射形式为垂直极化波，辐射方向为左右方向，所述左右方向是以车头行进方向为前向为参考的；

所述第二天线水平放置，辐射形式为水平极化波，辐射方向为水平全向；

所述第三天线水平放置，辐射形式为右旋圆极化，辐射方向为水平全向。

6.根据权利要求5所述的一种多频车载天线，其特征在于，

所述底盘为电导体；

所述第一天线（13）与第一电导体（16）形成微带电路，固定于所述底盘上，所述第一电导体和第一天线均与所述底盘接触，共同形成辐射体；

所述第二天线固定于所述底盘上，所述第二天线上设置有第二电导体（17），所述第二电导体与所述底盘接触。

7.根据权利要求1所述的一种多频车载天线，其特征在于，多个所述天线的辐射形式和辐射方向不同。

8.根据权利要求1所述的一种多频车载天线，其特征在于，所述天线罩的形状为鲨鱼鳍形状。

9.根据权利要求1所述的一种多频车载天线，其特征在于，所述弹性垫包括弹性垫本体（27），所述弹性垫本体上设置有多个高度相同的凸起的棱（28），位于两侧的棱的宽度大于两侧之间的棱的宽度，相邻的棱之间形成凹部，所述凹部的底部设置螺旋状通气孔（22），两侧的棱上也设置有螺旋状通气孔；

两侧的棱的两端设置有支撑体（29），两侧的棱的外边缘均设置有弯曲部（30），所述弯曲部位于相应的棱的两端的两个支撑体之间。