CN113437467B - 一种应用于5g通讯的车载mimo天线阵列 - Google Patents

一种应用于5g通讯的车载mimo天线阵列 Download PDF

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Abstract

本发明公布了一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，包括安装腔，所述安装腔的内部设置有框架，所述框架的内部设置有平台，所述平台的表面开设有通槽，本发明中配套设置有缓冲组件，能够保证MIMO天线本体在车辆行驶的过程中正常运作，并且不会因为颠簸而影响使用寿命，从而克服了恶劣环境下MIMO天线本体无法进行安装的缺陷，并且在本发明中还设置有调压机构，能够调整第一弹簧的回弹速度，能够根据车辆不同的行驶状态，来调整缓冲强度，从而使MIMO天线本体保持最佳的工作状态，而且在本发明中，还设置第一电机和第二电机，用来调整MIMO天线本体的位置和角度，以便于使MIMO天线本体处于最佳的信号接发状态。

Description

一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列
技术领域
本发明涉及车载MIMO天线技术领域，具体涉及一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列。
背景技术
MIMO天线表示多输入多输出。通常用于ieee 802.11n，但也可以用于其他802.11技术。MIMO技术大致可以分为两类：发射/接收分集和空间复用。MIMO天线有时被称作空间多样，因为它使用多空间通道传送和接收数据，利用MIMO技术可以提高信道的容量。
第五代移动通信技术(英语：5th Generation Mobile CommunicationTechnology简称5G)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施，国际电信联盟(ITU)定义了5G的三大类应用场景，即增强移动宽带(eMBB)、超高可靠低时延通信(uRLLC)和海量机器类通信 (mMTC)。增强移动宽带(eMBB)主要面向移动互联网流量爆炸式增长，为移动互联网用户提供更加极致的应用体验；超高可靠低时延通信(uRLLC)主要面向工业控制、远程医疗、自动驾驶等对时延和可靠性具有极高要求的垂直行业应用需求；海量机器类通信(mMTC)主要面向智慧城市、智能家居、环境监测等以传感和数据采集为目标的应用需求。
随着5G技术的逐渐普及，自动驾驶技术也逐渐使用到5G技术，通过5G技术的高速率、低时延和大连接特点来提升自动驾驶技术的可靠性，但是5G技术需要MIMO天线进行数据传输，以提高信道的容量，因此在车辆上必须得要配套有MIMO天线阵列，目前由于5G技术还处于起步阶段，因此市场上并没有匹配车辆的MIMO天线，由于MIMO 天线的体积以及工作环境要远远高于普通车载天线，同时车辆在行驶过程中会影响MIMO天线的工作环境，因此设计出一套匹配车辆的 MIMO天线阵列是十分必要的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种应用于5G通讯的车载MIMO 天线阵列，本发明是通过以下技术方案来实现的。
一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，包括安装腔，所述安装腔的内部设置有框架，所述框架的内部设置有平台，所述平台的表面开设有通槽，所述通槽的内腔滑动连接有竖板，所述竖板的正面固定安装有安装板，所述安装板的正面栓接有MIMO天线本体，所述竖板的背面固定安装有滑轨，所述平台的内壁固定安装有第一电机，所述第一电机的输出轴固定安装有转盘，所述转盘表面的两端均固定安装有拨杆，所述拨杆的表面与滑轨的内腔滑动连接，所述框架的内部设置有空腔，且空腔的内壁固定安装有第二电机，所述第二电机的输出轴贯穿到空腔的外部并与平台固定安装，所述平台的另一侧与框架的内壁转动连接，所述框架的上下两侧均设置有缓冲组件，所述框架正面的右侧固定安装有调压机构，所述缓冲组件包括安装架，所述安装架固定安装在安装腔的内部，所述安装架内腔的顶部固定安装有套管，所述套管的内腔滑动连接有活塞，所述活塞的一侧固定安装有活塞杆，所述活塞杆的一端固定安装有连接块，所述连接块的一侧固定安装有第一弹簧，所述第一弹簧的另一端与安装架的内壁固定安装，所述调压机构包括气泵，所述气泵固定安装在空腔的内部，所述气泵的排气端连通有连接管，所述连接管的另一端固定安装有储气罐，所述储气罐的顶部和底部均连通有输送管，所述输送管的另一端与套管连通。
进一步地，所述第一电机设置有两组，所述转盘为椭圆形设置。
进一步地，所述连接块的一侧焊接有连接杆，所述连接杆的另一端焊接有滑块，所述框架的顶部和底部均开设有滑槽，所述滑块与滑槽滑动连接，所述滑块的一侧固定安装有第二弹簧，所述第二弹簧的另一端与滑槽的内壁固定安装。
进一步地，所述缓冲组件设置有四组，且分部在框架的四角处。
进一步地，所述安装腔设置在车辆的顶部，所述安装腔的顶部和底部均连通有进风管，所述进风管的另一端连通有空滤。
进一步地，所述安装腔右侧的上下两端均开设有散热口，所述散热口的内壁固定安装有挡网，所述气泵的进气端贯穿至框架的外部，所述气泵的进气端固定安装有网罩。
进一步地，所述通槽的内壁开设有限位槽，所述竖板的两侧均焊接有限位块，所述限位块的一侧转动连接有滚轮，所述滚轮为四个一组，所述滚轮的表面与限位槽的内壁滚动连接。
进一步地，所述连接管的表面固定安装有第一电磁阀，所述储气罐的右侧固定安装有第二电磁阀。
本发明的有益效果是，本发明中配套设置有缓冲组件，能够保证 MIMO天线本体在车辆行驶的过程中正常运作，并且不会因为颠簸而影响使用寿命，从而克服了恶劣环境下MIMO天线本体无法进行安装的缺陷，并且在本发明中还设置有调压机构，能够调整第一弹簧的回弹速度，能够根据车辆不同的行驶状态，来调整缓冲强度，从而使MIMO天线本体保持最佳的工作状态，而且在本发明中，还设置第一电机和第二电机，用来调整MIMO天线本体的位置和角度，以便于使MIMO天线本体处于最佳的信号接发状态，以上一系列结构的设置，能够使MIMO 天线本体配套安装在车辆上，并且能够使其以正常工况运作，因此十分值得推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对具体实施方式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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本发明安装在车辆上的示意图；
图2：本发明所述进风管和空滤连接状态下的示意图；
图3：本发明所述框架立体示意图；
图4：本发明所述框架正视剖面图；
图5：本发明所述平台正视剖面图；
图6：本发明所述竖板立体示意图；
图7：本发明所述通槽俯视剖面图；
图8：本发明所述第一电机和转盘的立体示意图；
图9：本发明所述安装架的仰视图；
图10：本发明所述套管侧视剖面图。
图11：本发明所述框架仰视剖面图。
附图标记如下：
1、安装腔；2、框架；3、平台；4、通槽；5、竖板；6、安装板； 7、MIMO天线本体；8、滑轨；9、第一电机；10、转盘；11、拨杆；12、第二电机；13、缓冲组件；131、安装架；132、套管；133、活塞；134、活塞杆；135、连接块；136、第一弹簧；14、调压机构；141、气泵； 142、连接管；143、储气罐；144、输送管；15、连接杆；16、滑块； 17、滑槽；18、第二弹簧；19、进风管；20、空滤；21、散热口；22、限位槽；23、限位块；24、滚轮；25、第一电磁阀；26、第二电磁阀。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-11所示，一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，包括安装腔1，安装腔1的内部设置有框架2，框架2的内部设置有平台3，平台3的表面开设有通槽4，通槽4的内腔滑动连接有竖板5，竖板5 的正面固定安装有安装板6，安装板6的正面栓接有MIMO天线本体7，竖板5的背面固定安装有滑轨8，平台3的内壁固定安装有第一电机9，第一电机9的输出轴固定安装有转盘10，转盘10表面的两端均固定安装有拨杆11，拨杆11的表面与滑轨8的内腔滑动连接，框架2的内部设置有空腔，且空腔的内壁固定安装有第二电机12，第二电机12的输出轴贯穿到空腔的外部并与平台3固定安装，平台3的另一侧与框架2 的内壁转动连接，框架2的上下两侧均设置有缓冲组件13，框架2正面的右侧固定安装有调压机构14，缓冲组件13包括安装架131，安装架131固定安装在安装腔1的内部，安装架131内腔的顶部固定安装有套管132，套管132的内腔滑动连接有活塞133，活塞133的一侧固定安装有活塞杆134，活塞杆134的一端固定安装有连接块135，连接块135的一侧固定安装有第一弹簧136，第一弹簧136的另一端与安装架131的内壁固定安装，调压机构14包括气泵141，气泵141固定安装在空腔的内部，气泵141的排气端连通有连接管142，连接管142 的另一端固定安装有储气罐143，储气罐143的顶部和底部均连通有输送管144，输送管144的另一端与套管132连通。
优选的，第一电机9设置有两组，转盘10为椭圆形设置。
优选的，连接块135的一侧焊接有连接杆15，连接杆15的另一端焊接有滑块16，框架2的顶部和底部均开设有滑槽17，滑块16与滑槽17滑动连接，滑块16的一侧固定安装有第二弹簧18，第二弹簧18 的另一端与滑槽17的内壁固定安装。
优选的，缓冲组件13设置有四组，且分部在框架2的四角处。
优选的，安装腔1设置在车辆的顶部，安装腔1的顶部和底部均连通有进风管19，进风管19的另一端连通有空滤20。
优选的，安装腔1右侧的上下两端均开设有散热口21，散热口21 的内壁固定安装有挡网，气泵141的进气端贯穿至框架2的外部，气泵141的进气端固定安装有网罩。
优选的，通槽4的内壁开设有限位槽22，竖板5的两侧均焊接有限位块23，限位块23的一侧转动连接有滚轮24，滚轮24为四个一组，滚轮24的表面与限位槽22的内壁滚动连接。
优选的，连接管142的表面固定安装有第一电磁阀25，储气罐143 的右侧固定安装有第二电磁阀26，第一电磁阀25和第二电磁阀26能够控制储气罐143的进排气，以便于通过气泵141来调整储气罐143 内部的气压。
本发明的一个具体实施方式为：
使用时，该装置是安装在车辆顶棚的后方，安装在这个位置主要有以下方面的优点：首先在车辆顶棚后方的位置没有车辆其他电器元件，而且这个位置在车辆产生碰撞的时候，最不易被碰撞，其次安装在这个位置不会改变车辆原本的车身结构强度，不会产生安全隐患，而且信号的接法受干扰最小，其中最重要的一点是市面上的车辆发动机绝大多数都是前置，放置在车顶棚后方能够最大限度的远离车辆发动机，不仅能够降低发动机带来的抖动，而且能够避免发动机的热量传递到设备上，造成设备过热或者线路老化，因此在综合多方面的因素后，车辆顶棚后方的位置是最佳选择，在安装的过程中，只需要将安装架131固定在车辆顶棚上即可，在实际使用时，该装置中配套设置有缓冲组件13，能够保证MIMO天线本体7在车辆行驶的过程中正常运作，并且不会因为颠簸而影响使用寿命，从而克服了恶劣环境下MIMO 天线本体7无法进行安装的缺陷，并且在本发明中还设置有调压机构14，能够调整第一弹簧136的回弹速度，能够根据车辆不同的行驶状态，来调整缓冲强度，从而使MIMO天线本体7保持最佳的工作状态，而且在本发明中，还设置第一电机9和第二电机12，用来调整MIMO 天线本体7的位置和角度，以便于使MIMO天线本体7处于最佳的信号接发状态，以上一系列结构的设置，能够使MIMO天线本体7配套安装在车辆上，并且能够使其以正常工况运作，因此十分值得推广。
需要说明的是，该装置中的所有电器元件均通过行车电脑进行控制和启动，该装置中的第一电机9和第二电机12均为伺服电机。
如图10所示，在框架2受到作用力的时候，会将作用力通过连接杆15传递给连接块135，连接块135将作用力传递给第一弹簧136，并且为了防止框架2持续性抖动，该装置中还设置有套管132和活塞 133，能够使连接块135在抖动的时候产生阻尼，从而使其不会产生抖动，而且缓慢的进行移动，并且该阻尼力度为可调式设计。
如图9-11所示，气泵141能够通过输送管144向储气罐143中充气，储气罐143能够将气体通过输送管144输送到套管132中，当储气罐143中的气压增加时，套管132中的气压也随之增加，并且随着套管132气压的增加，能够推动活塞133进行位移，由于活塞133的另一侧受到第一弹簧136的推力，因此当活塞133位移的时候，第一弹簧136的压缩性逐渐增加，因此回弹速度也更快，并且由于套管132 中的气压增加，当连接块135产生的作用力更大的时候，才会产生位移，因此其阻尼力度为增加状态，反之当气压减小的时候，阻尼力度也同步减少。
如图11所示，在MIMO天线本体7正常使用的过程中，如果产生干扰现象，或者信号接收较差的时候，行车电脑自动判断出信号较弱，此时会控制第二电机12启动，第二电机12的输出轴会带动平台3轻微的偏转，从而调整信号的接收角度。
如图3-5所示，为了防止各个MIMO天线本体7之间产生干扰，该装置中还设置有防止MIMO天线本体7X和Y轴处于同一直线的状态，当行车电脑自动判断出信号干扰的时候，启动第一电机9，第一电机9 的输出轴带动转盘10旋转，转盘10会带动连接在其表面的拨杆11进行移动，并且由于拨杆11与滑轨8为滑动连接状态，因此在拨杆11 移动的同时会带动滑轨8进行移动，此时拨杆11在滑轨8的内腔滑动，当滑轨8移动的时候，能够通过竖板5来带动MIMO天线本体7进行位移，使其调整到最佳的接收位置。
如图4所示，该装置还设置有另外一套缓冲部件，当车辆在起步或者刹车的时候，会产生一定的作用力，当框架2受到作用力的时候会将其传递给第二弹簧18，第二弹簧18会该将作用力进行抵消，从而进一步对设备进行缓冲防护。
如图1和2所示，在设备使用的过程中必不可免的会产生热量，为了对安装腔1内部进行散热，该装置还配套设置有进风管19，并且该进风管19与车辆内部的空滤20连通，将洁净的气体输送到安装腔1 中，而且安装腔1的右侧还开设有散热口21，能够使热量被气流携带到外部。
如图6和7所示，该装置中设置有限位槽22和滚轮24，其目的是在竖板5移动的过程中对其进行限位和支撑，并且将竖板5与通槽4 的滑动连接方式转换为限位槽22和滚轮24的滚动连接方式，极大的降低了摩擦力，能够降低第一电机9的运转阻力，提升设备的使用年限。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：包括安装腔(1)，所述安装腔(1)的内部设置有框架(2)，所述框架(2)的内部设置有平台(3)，所述平台(3)的表面开设有通槽(4)，所述通槽(4)的内腔滑动连接有竖板(5)，所述竖板(5)的正面固定安装有安装板(6)，所述安装板(6)的正面栓接有MIMO天线本体(7)，所述竖板(5)的背面固定安装有滑轨(8)，所述平台(3)的内壁固定安装有第一电机(9)，所述第一电机(9)的输出轴固定安装有转盘(10)，所述转盘(10)表面的两端均固定安装有拨杆(11)，所述拨杆(11)的表面与滑轨(8)的内腔滑动连接，所述框架(2)的内部设置有空腔，且空腔的内壁固定安装有第二电机(12)，所述第二电机(12)的输出轴贯穿到空腔的外部并与平台(3)固定安装，所述平台(3)的另一侧与框架(2)的内壁转动连接，所述框架(2)的上下两侧均设置有缓冲组件(13)，所述框架(2)正面的右侧固定安装有调压机构(14)，所述缓冲组件(13)包括安装架(131)，所述安装架(131)固定安装在安装腔(1)的内部，所述安装架(131)内腔的顶部固定安装有套管(132)，所述套管(132)的内腔滑动连接有活塞(133)，所述活塞(133)的一侧固定安装有活塞杆(134)，所述活塞杆(134)的一端固定安装有连接块(135)，所述连接块(135)的一侧固定安装有第一弹簧(136)，所述第一弹簧(136)的另一端与安装架(131)的内壁固定安装，所述调压机构(14)包括气泵(141)，所述气泵(141)固定安装在空腔的内部，所述气泵(141)的排气端连通有连接管(142)，所述连接管(142)的另一端固定安装有储气罐(143)，所述储气罐(143)的顶部和底部均连通有输送管(144)，所述输送管(144)的另一端与套管(132)连通。
2.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述第一电机(9)设置有两组，所述转盘(10)为椭圆形设置。
3.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述连接块(135)的一侧焊接有连接杆(15)，所述连接杆(15)的另一端焊接有滑块(16)，所述框架(2)的顶部和底部均开设有滑槽(17)，所述滑块(16)与滑槽(17)滑动连接，所述滑块(16)的一侧固定安装有第二弹簧(18)，所述第二弹簧(18)的另一端与滑槽(17)的内壁固定安装。
4.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述缓冲组件(13)设置有四组，且分部在框架(2)的四角处。
5.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述安装腔(1)设置在车辆的顶部，所述安装腔(1)的顶部和底部均连通有进风管(19)，所述进风管(19)的另一端连通有空滤(20)。
6.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述安装腔(1)右侧的上下两端均开设有散热口(21)，所述散热口(21)的内壁固定安装有挡网，所述气泵(141)的进气端贯穿至框架(2)的外部，所述气泵(141)的进气端固定安装有网罩。
7.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述通槽(4)的内壁开设有限位槽(22)，所述竖板(5)的两侧均焊接有限位块(23)，所述限位块(23)的一侧转动连接有滚轮(24)，所述滚轮(24)为四个一组，所述滚轮(24)的表面与限位槽(22)的内壁滚动连接。
8.根据权利要求1所述的一种应用于5G通讯的车载MIMO天线阵列，其特征在于：所述连接管(142)的表面固定安装有第一电磁阀(25)，所述储气罐(143)的右侧固定安装有第二电磁阀(26)。
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