CN111276789A - 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法 - Google Patents

一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111276789A
CN111276789A CN202010093623.3A CN202010093623A CN111276789A CN 111276789 A CN111276789 A CN 111276789A CN 202010093623 A CN202010093623 A CN 202010093623A CN 111276789 A CN111276789 A CN 111276789A
Authority
CN
China
Prior art keywords
antenna
vehicle
wireless communication
coil antenna
effective height
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010093623.3A
Other languages
English (en)
Inventor
孙玉超
周磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd filed Critical Suzhou Inspur Intelligent Technology Co Ltd
Priority to CN202010093623.3A priority Critical patent/CN111276789A/zh
Publication of CN111276789A publication Critical patent/CN111276789A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q7/00Loop antennas with a substantially uniform current distribution around the loop and having a directional radiation pattern in a plane perpendicular to the plane of the loop
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/0491Additional elements being fixed on wipers or parts of wipers not otherwise provided for, e.g. covers, antennae or lights
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32Adaptation for use in or on road or rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Support Of Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

本发明提供了一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法,本发明通过将鞭状天线改进为磁性线圈天线,并将天线设置于汽车的雨刮器内,通过天线形态的变化,增加天线的接收带宽,利于信号的接收和发送,另外通过滑动电极片,可实时调整线圈天线的有效高度,从而可在雨刮器不断运动或者信号干扰源较多情况下,保持接收信号的高可靠性和高稳定性,可以接收到更多频段的信号,实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性。

Description

一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法
技术领域
本发明涉及车载无线通信技术领域,特别是一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法。
背景技术
汽车天线是拦截发射台发射的高频电波并传输给汽车收音机、车载电话或无线导航设备的接收机,以对载波解调的装置。汽车天线通常设计为鞭状天线,并设置于汽车外部,具备结构简单,价格便宜的优点,至今仍然在很多汽车上看得到,特别是卡车、面包车这种大型车辆上。但是这种天线存在功能单一、尺寸较长的缺点,在汽车形式过程中容易形成风阻,影响信号的接收,而且遇到障碍物容易造成折断。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法,旨在解决现有技术中鞭状天线信号接收效果差的问题,实现保持接收信号的高可靠性和高稳定性,以及实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性。
为达到上述技术目的,本发明提供了一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备,所述终端设备包括:
设置于后置雨刮器内的磁性线圈天线;
所述线圈天线上具有电极片,通过电极片的滑动调整天线通电长度;
所述磁性线圈天线的通电长度根据最佳天线有效高度来设定。
优选地,所述磁性线圈天线的通电长度的计算公式如下:
L=H/sinα
式中,H为最佳天线有效高度,α为天线与地面平面夹角。
优选地,所述最佳天线有效高度为为无线电信号波长的1/4;
所述无线电信号波长的计算如下:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
本发明还提供了一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的设计方法,所述方法包括以下操作:
将车载天线设置为磁性线圈天线,并将其设置于后置雨刮器内;
通过最佳天线有效高度确定线圈天线的通电长度;
通过滑动线圈天线的电极片,调整线圈天线的通电长度。
优选地,所述磁性线圈天线的通电长度的计算公式如下:
L=H/sinα
式中,H为最佳天线有效高度,α为天线与地面平面夹角。
优选地,所述最佳天线有效高度为为无线电信号波长的1/4;
所述无线电信号波长的计算如下:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果,而不是发明所有的全部效果,上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果:
与现有技术相比,本发明通过将鞭状天线改进为磁性线圈天线,并将天线设置于汽车的雨刮器内,通过天线形态的变化,增加天线的接收带宽,利于信号的接收和发送,另外通过滑动电极片,可实时调整线圈天线的有效高度,从而可在雨刮器不断运动或者信号干扰源较多情况下,保持接收信号的高可靠性和高稳定性,可以接收到更多频段的信号,实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性。另外,由于将天线设置于雨刮器内,雨刮器外部的塑料外壳可减少对无线电波的屏蔽作用,另一方面对线圈天线有更好的保护作用,避免外伤、锈蚀以及意外弯折等情况对天线的损害,降低车辆的维护成本。由于天线不需要在车顶单独设计天线位,车辆车顶可更方便按照车辆的定位设计车顶行李架以及全景天窗等附属功能,大大提升了车辆外观上设计的便捷性,同时更有利于车辆顶部空间的利用。
附图说明
图1为本发明实施例中所提供的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的线圈天线结构示意图;
图2为本发明实施例中所提供的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备线圈通电长度模型示意图。
具体实施方式
为了能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。
下面结合附图对本发明实施例所提供的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法进行详细说明。
如图1所示,本发明公开了一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备,所述终端设备包括:
设置于后置雨刮器内的磁性线圈天线;
所述线圈天线上具有电极片,通过电极片的滑动调整天线通电长度;
所述磁性线圈天线的通电长度根据最佳天线有效高度来设定。
一段金属导线中的交变电流能够向空间发射交替变化的感应电场和感应磁场,这就是无线电信号的发射,相反,空间中交变的电磁场在遇到金属导线时又可感应出交变的电流,其对应无线信号的接收。在进行发射和接收时都希望导线中的交变电流能够有效的转换成空间的电磁波或空间中的电磁波能够最有效的转换成导线中的交变电流,因此对用于发射和接收的导线有获取最佳转换效率的要求。
天线有五个基本参数:方向性系数、天线效率、增益系数、辐射电阻和天线有效高度,这些参数为衡量天线质量好坏的重要指标。
在本发明实施例中将天线设计为带有电极片的线圈天线,并将天线安置在后置雨刮器中,主要从天线有效高度对天线进行实际调整,以达到效率高、增益好的目的。由于鞭状天线向磁性线圈天线改进后,螺旋磁性线圈天线相当于模拟出更粗的金属线,从而增加了天线的接收宽度,从而可接收更多频段的信号,实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性,线圈天线可以设置可动的电极片,由此按照实际需要更改天线的使用长度以便于各频段信号的传输。
假定在一根垂直的天线上有均匀分布的电流,此均匀电流等于实际天线上的最大电流,且所产生的辐射场强与实际天线的辐射场强相同,则该假设的垂直天线的长度即为实际天线有效高度。当天线的长度为无线电信号波长的1/4时,天线的发射和接收转换效率最高。因此,天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定,只要知道对应发射和接收的中心频率就可以利用以下公式计算出对应的无线电信号的波长:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
当接收信号频率为435MHz时,其波长为λ=3*10^8/435MHz=0.69m。
再将算出的波长除以4即为对应的最佳天线长度,即为0.69/4,等于0.1725米。
由于汽车在不断运动,同时收发的信号种类越来越多,当雨刮器不断运动,车辆不断运动,信号情况复杂,且在干扰源较多的情况下,信号可能存在不断的基站切换,为实现更好的信号接收,本发明实施例中可不断变换天线有效高度,以达到接收信号优良的目的。
当雨刮器运动时,将其视为一个扇形运动,其轨迹可简化为如下三部分,从0开始的加速运动,稳定速度的匀速运动,从稳定速度降为0的减速运动。为简化描述,将天线的运动面视为完全垂直于地面。
当天线位置完全处于垂直状态时,即地面的垂直线时,线圈的实际通电长度即为有效高度,此时根据接收到的信号强度,确定通电长度,如上文提到的435MHz信号,收发时天线通电长度就是0.1725米。
当天线不处于垂直状态时,需要滑动电极片以实现有效高度的稳定,实现收发信号的稳定。如图2所示,线圈天线通电长度为L,天线与地面平面夹角为α,这两个数值可以从传感器获得,有效高度H可通过以下公式计算得到:
H=sinα*L
若天线以加速-匀速-减速运动时,由于天线的运动限制,运动的夹角有限,则只用运动速度和需要的天线实际高度,即可计算出通电线圈的长度,自动载入程序对实际通电长度进行调整。
另外,由于将天线设置于雨刮器内,雨刮器外部的塑料外壳可减少对无线电波的屏蔽作用,另一方面对线圈天线有更好的保护作用,避免外伤、锈蚀以及意外弯折等情况对天线的损害,降低车辆的维护成本。
由于天线不需要在车顶单独设计天线位,车辆车顶可更方便按照车辆的定位设计车顶行李架以及全景天窗等附属功能,大大提升了车辆外观上设计的便捷性,同时更有利于车辆顶部空间的利用,可为车企以及车顶设备制造企业提供更多的利润。
本发明实施例通过将鞭状天线改进为磁性线圈天线,并将天线设置于汽车的雨刮器内,通过天线形态的变化,增加天线的接收带宽,利于信号的接收和发送,另外通过滑动电极片,可实时调整线圈天线的有效高度,从而可在雨刮器不断运动或者信号干扰源较多情况下,保持接收信号的高可靠性和高稳定性,可以接收到更多频段的信号,实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性。
本发明还公开了一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的设计方法,所述方法包括以下操作:
将车载天线设置为磁性线圈天线,并将其设置于后置雨刮器内;
通过最佳天线有效高度确定线圈天线的通电长度;
通过滑动线圈天线的电极片,调整线圈天线的通电长度。
将天线设计为带有电极片的线圈天线,并将天线安置在后置雨刮器中,主要从天线有效高度对天线进行实际调整,以达到效率高、增益好的目的。由于鞭状天线向磁性线圈天线改进后,螺旋磁性线圈天线相当于模拟出更粗的金属线,从而增加了天线的接收宽度,从而可接收更多频段的信号,实现对多频段信号的综合利用,提升天线的可用性,线圈天线可以设置可动的电极片,由此按照实际需要更改天线的使用长度以便于各频段信号的传输。
假定在一根垂直的天线上有均匀分布的电流,此均匀电流等于实际天线上的最大电流,且所产生的辐射场强与实际天线的辐射场强相同,则该假设的垂直天线的长度即为实际天线有效高度。当天线的长度为无线电信号波长的1/4时,天线的发射和接收转换效率最高。因此,天线的长度将根据所发射和接收信号的频率即波长来决定,只要知道对应发射和接收的中心频率就可以利用以下公式计算出对应的无线电信号的波长:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
当接收信号频率为435MHz时,其波长为λ=3*10^8/435MHz=0.69m。
再将算出的波长除以4即为对应的最佳天线长度,即为0.69/4,等于0.1725米。
由于汽车在不断运动,同时收发的信号种类越来越多,当雨刮器不断运动,车辆不断运动,信号情况复杂,且在干扰源较多的情况下,信号可能存在不断的基站切换,为实现更好的信号接收,本发明实施例中可不断变换天线有效高度,以达到接收信号优良的目的。
当雨刮器运动时,将其视为一个扇形运动,其轨迹可简化为如下三部分,从0开始的加速运动,稳定速度的匀速运动,从稳定速度降为0的减速运动。为简化描述,将天线的运动面视为完全垂直于地面。
当天线位置完全处于垂直状态时,即地面的垂直线时,线圈的实际通电长度即为有效高度,此时根据接收到的信号强度,确定通电长度,如上文提到的435MHz信号,收发时天线通电长度就是0.1725米。
当天线不处于垂直状态时,需要滑动电极片以实现有效高度的稳定,实现收发信号的稳定。如图2所示,线圈天线通电长度为L,天线与地面平面夹角为α,这两个数值可以从传感器获得,有效高度H可通过以下公式计算得到:
H=sinα*L
若天线以加速-匀速-减速运动时,由于天线的运动限制,运动的夹角有限,则只用运动速度和需要的天线实际高度,即可计算出通电线圈的长度,自动载入程序对实际通电长度进行调整。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备,其特征在于,所述终端设备包括:
设置于后置雨刮器内的磁性线圈天线;
所述线圈天线上具有电极片,通过电极片的滑动调整天线通电长度;
所述磁性线圈天线的通电长度根据最佳天线有效高度来设定。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备,其特征在于,所述磁性线圈天线的通电长度的计算公式如下:
L=H/sinα
式中,H为最佳天线有效高度,α为天线与地面平面夹角。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备,其特征在于,所述最佳天线有效高度为为无线电信号波长的1/4;
所述无线电信号波长的计算如下:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
4.一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的设计方法,其特征在于,所述方法包括以下操作:
将车载天线设置为磁性线圈天线,并将其设置于后置雨刮器内;
通过最佳天线有效高度确定线圈天线的通电长度;
通过滑动线圈天线的电极片,调整线圈天线的通电长度。
5.根据权利要求4所述的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的设计方法,其特征在于,所述磁性线圈天线的通电长度的计算公式如下:
L=H/sinα
式中,H为最佳天线有效高度,α为天线与地面平面夹角。
6.根据权利要求4所述的一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备的设计方法,其特征在于,所述最佳天线有效高度为为无线电信号波长的1/4;
所述无线电信号波长的计算如下:
λ=c/f
其中,c为30万公里,f为频率。
CN202010093623.3A 2020-02-14 2020-02-14 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法 Pending CN111276789A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010093623.3A CN111276789A (zh) 2020-02-14 2020-02-14 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010093623.3A CN111276789A (zh) 2020-02-14 2020-02-14 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111276789A true CN111276789A (zh) 2020-06-12

Family

ID=71000284

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010093623.3A Pending CN111276789A (zh) 2020-02-14 2020-02-14 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111276789A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111923926A (zh) * 2020-08-03 2020-11-13 长乐巧通工业设计有限公司 一种基于信息分析的led智能化调控系统

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065421A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Sumitomo Wiring Syst Ltd 車両のキーレス用信号受信装置
US5861857A (en) * 1997-02-07 1999-01-19 Kozak; David Vehicular windshield wiper antenna system
CN1242113A (zh) * 1996-12-30 2000-01-19 艾利森公司 可伸缩的无线电话天线和相关的无线电话通信方法
CN1326879A (zh) * 2000-06-01 2001-12-19 人类技术株式会社 挡风玻璃雨刮臂
EP2243671A2 (de) * 2009-04-21 2010-10-27 Robert Bosch GmbH Wischerblatt und Scheibenwischersystem
CN104303365A (zh) * 2012-03-16 2015-01-21 纳塔利娅·费多索瓦 具有阻抗校正器的可重构谐振天线
CN106654586A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国人民解放军军械工程学院 一种位置滑变‑环形面积滑变天线
DE102016216248B3 (de) * 2016-08-30 2017-09-21 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einer Scheibenwischeinrichtung und einem Radarsensor
CN109216898A (zh) * 2018-10-29 2019-01-15 天津市凯新电子有限公司 一种三频段的小型全向天线及制作方法
CN110663136A (zh) * 2017-05-26 2020-01-07 株式会社村田制作所 天线线圈

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1065421A (ja) * 1996-08-21 1998-03-06 Sumitomo Wiring Syst Ltd 車両のキーレス用信号受信装置
CN1242113A (zh) * 1996-12-30 2000-01-19 艾利森公司 可伸缩的无线电话天线和相关的无线电话通信方法
US5861857A (en) * 1997-02-07 1999-01-19 Kozak; David Vehicular windshield wiper antenna system
CN1326879A (zh) * 2000-06-01 2001-12-19 人类技术株式会社 挡风玻璃雨刮臂
EP2243671A2 (de) * 2009-04-21 2010-10-27 Robert Bosch GmbH Wischerblatt und Scheibenwischersystem
CN104303365A (zh) * 2012-03-16 2015-01-21 纳塔利娅·费多索瓦 具有阻抗校正器的可重构谐振天线
DE102016216248B3 (de) * 2016-08-30 2017-09-21 Audi Ag Kraftfahrzeug mit einer Scheibenwischeinrichtung und einem Radarsensor
CN106654586A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 中国人民解放军军械工程学院 一种位置滑变‑环形面积滑变天线
CN110663136A (zh) * 2017-05-26 2020-01-07 株式会社村田制作所 天线线圈
CN109216898A (zh) * 2018-10-29 2019-01-15 天津市凯新电子有限公司 一种三频段的小型全向天线及制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
H.H.克雷洛夫: "《船舶无线电工学习题集》", 30 June 1956 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111923926A (zh) * 2020-08-03 2020-11-13 长乐巧通工业设计有限公司 一种基于信息分析的led智能化调控系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5177494A (en) Vehicular slot antenna system
JP6783796B2 (ja) 導電性コネクタを有するガラスパネル
CN102544736B (zh) 具有小反射面的螺旋天线
CN104183900B (zh) 车辆用天线
US9184830B2 (en) Device and unit for providing an associative link between a vehicle and a charging station, vehicle having the device and charging station having the unit
US10074895B2 (en) Collective antenna device
US10811760B2 (en) Multi-band window antenna
US8525746B2 (en) In-vehicle antenna system and method
JP4554485B2 (ja) 漏洩同軸ケーブルシステム
CN212031710U (zh) 一种车身测距和定位的超宽带装置
US6496152B2 (en) Dual polarized antenna
CN111276789A (zh) 一种基于无线通信的车载服务器收发终端设备及设计方法
JP2007053505A (ja) 車両用アンテナ
Iizuka et al. Modified H-shaped antenna for automotive digital terrestrial reception
CN210897619U (zh) 一种宽频段车载天线集成系统
US20100309066A1 (en) antenna arrangement for a motor vehicle and method
CN209896228U (zh) 一种鲨鱼鳍天线
US5148183A (en) Four-way antenna
CN113099414A (zh) 一种带有分布式智能天线的车联网通信域控制器
JP2007110390A (ja) 自動車用高周波ガラスアンテナ
CN209249687U (zh) 一种超宽频全向天线
CN206116607U (zh) 一种vhf车载天线
CN1168209A (zh) 无线通信系统中在一个移动和固定无线电收发设备间信号传输的方法和实现这些方法的设备
CN215989265U (zh) 一种v2x阵列天线
JPH079653U (ja) アンテナ付きインナーミラー

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200612