CN114188705A - 用于铁路隧道内的5g贴壁天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线，包括壳体，壳体上相对两侧各设置有一个连接机构，壳体内设置有5G天线构造，连接机构包括环形件以及连接组件，环形件固接到隧道内锚杆的底部；连接组件包括第一连接件以及第二连接件，第一连接件的一端套接于锚杆上，第一连接件的另一端设置有扁平槽，第二连接件的一端连接于壳体上，第二连接件的另一端通过扁平片活动连接于扁平槽中；壳体能够通过扁平片与扁平槽的配合以径向滑动。本发明提供的用于铁路隧道内的5G贴壁天线，5G天线构造的壳体通过扁平片与扁平槽的配合以固定到隧道的墙壁上，在不使用弹簧的情况下直接由扁平片与扁平槽的配合实现了尺寸适配和减振两个功能，结构较为简单。

Description

用于铁路隧道内的5G贴壁天线

技术领域

本发明涉及天线技术，具体涉及一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线。

背景技术

公知的，隧道对信号的屏蔽效果较强，为了在隧道内提供较强的信号，需要在隧道内额外设置一个天线机构。对于该天线机构，现有技术中普遍采用泄漏电缆作为隧道天线机构，其优点显而易见，可以直接铺设在地面上，铺设方便，电缆断开时，检修人员能够迅速定位，便于维护。

如公开号为CN111934721A，公开日为2020年11月13日，名称为《一种智慧型5G自充电隧道专用泄露信号电缆》的发明专利，其包括基站和泄漏信号电缆，所述基站通过电源线将射频信号输入始端直流馈电器的射频输入端，且始端直流馈电器的输出端通过泄漏信号电缆串联多个泄漏电缆节点沿巷道布线从而形成信号覆盖，所述泄漏电缆节点通过泄漏信号电缆与备用电缆节点并联，且泄漏电缆节点通过半导体与备用电缆节点构成断路，所述泄漏电缆节点的末端最终与终端器连接，所述基站同时通过电源线与电源管理电路连接。所述泄漏信号电缆包括保护外壳、外泄漏槽、过弯保护管、绝缘套、内导体、排水槽、中层泄漏槽和内泄漏槽，保护外壳的内侧设置有过弯保护管，保护外壳的外侧固定有外泄漏槽，外泄漏槽的上下两端均开设有排水槽，过弯保护管的外侧开设有中层泄漏槽，过弯保护管的内侧设置有绝缘套，绝缘套的外侧开设有内泄漏槽，绝缘套的内侧设置有内导体。

泄漏电缆作为天线机构的不足之处也是显而易见的，其信号衰减快，隧道内空间狭小且封闭，多径反射严重；传输损耗大，因此有必要采用常规的天线机构如AAU或RRU等，但是现有技术之所以没有采用这些常规天线机构就是因为这些天线机构需要布置到一定的高度，为了固定天线机构需要在隧道壁上钻孔再使用膨胀螺钉进行固定，但是隧道上开孔会影响隧道强度，相关标准并不允许任意开孔，为了解决该问题，现有技术中在隧道施工时直接预埋锚杆，锚杆就是未来各类需要安装设备的固定点。

预埋的锚杆带来了新的问题，其一，锚杆其的间距是施工单位确定的，而且其设计时间非常超前，而天线机构是运营商的合作伙伴制作的，这导致了预留的锚杆无法直接适配天线机构，其二，更为关键是铁路隧道，其振动较为频繁，而锚杆都是钢筋，其直接将振动传递给了天线机构，这使得常规的安装结构如螺母容易松动，且天线机构内部都是精密的电子元件，长期振动缩短了使用寿命。在理论上为天线机构配置一个长度适配机构以及一个减振机构即可分别解决上述问题，但是显然的，如此设计将天线机构的安装机构设计的十分复杂。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线，包括壳体，所述壳体上相对两侧各设置有一个连接机构，所述壳体内设置有5G天线构造，所述连接机构包括：

环形件，其固接到隧道内锚杆的底部；

连接组件，其包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件的一端套接于所述锚杆上，所述第一连接件的另一端设置有扁平槽，所述第二连接件的一端连接于所述壳体上，所述第二连接件的另一端通过扁平片活动连接于所述扁平槽中；

所述壳体能够通过所述扁平片与所述扁平槽的配合以径向滑动。

上述的5G贴壁天线，所述环形件焊接到所述锚杆上。

上述的5G贴壁天线，所述第一连接件的一端设置有套筒，所述套筒套接于所述锚杆上，所述套筒的底部抵接于所述环形件上。

上述的5G贴壁天线，所述第一连接件为扁平板材，所述扁平板材的一侧连接两个所述锚杆，另一侧设置有所述扁平槽。

上述的5G贴壁天线，所述扁平板材的一侧转动连接有两个摆动杆，两个所述摆动杆与两个所述锚杆一一对应连接。

上述的5G贴壁天线，所述扁平板材上设置有滑动限位部，所述摆动杆的端部滑动且转动在所述滑动限位部上。

上述的5G贴壁天线，所述扁平槽的宽度大于所述扁平片的宽度以使得所述壳体能够轴向滑动。

上述的5G贴壁天线，两个所述第二连接件在所述壳体上形成一体式结构。

上述的5G贴壁天线，所述锚杆水平布置时，所述第一连接件上具有一水平段以使得所述扁平槽处于水平位置。

上述的5G贴壁天线，所述扁平槽从槽底到槽口的方向上，槽壁朝着地面的方向倾斜，其倾斜角度不大于10度，所述扁平片的端部嵌有滚动体，所述滚动体滚动连接于所述槽壁上以实现所述径向滑动。

在上述技术方案中，本发明提供的用于铁路隧道内的5G贴壁天线，5G天线构造的壳体通过扁平片与扁平槽的配合以固定到隧道的墙壁上，这一单一结构同时实现了尺寸适配以及减振两个功能，其一，扁平片能够径向移动使得第一连接件可以在径向上的一定范围内活动，如此可以适配不同位置的锚杆，而且因为是插接，甚至可以直接更换不同长度的第一连接件，其二，当径向振动时，直接由扁平片与扁平槽的滑动予以对冲，在不使用弹簧的情况下直接由扁平片与扁平槽的配合实现了尺寸适配和减振两个功能，结构较为简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例提供的5G贴壁天线的安装示意图；

图2为本发明另一种实施例提供的5G贴壁天线的安装示意图；

图3为本发明一种实施例提供的扁平槽和扁平片的结构示意图；

图4为本发明另一种实施例提供的扁平槽和扁平片的结构示意图；

图5为本发明一种实施例提供的连接组件的部分结构示意图；

图6为本发明另一种实施例提供的连接组件的部分结构示意图；

图7为本发明再一种实施例提供的连接组件的部分结构示意图；

图8为本发明再一种实施例提供的连接组件的部分结构示意图；

图9为本发明一种实施例提供的套筒的结构示意图；

图10为图9中的A-A剖视图；

图11为图10中I处的局部放大图；

图12为本发明另一种实施例提供的套筒的结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、环形件；3、锚杆；4、第一连接件；4.1、扁平槽；4.2、扁平板材；4.21、滑动限位部；4.3、摆动杆；4.4、插接板；4.5、柔性绳；5、第二连接件；5.1、扁平片；5.2、滚动体；6、套筒；6.1、内筒体；6.11、第一楔形部；6.2、外筒体；6.21、第二楔形部；6.3、轴向开口；6.4、凸出块；7、滚动体。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-12所示，本发明实施例提供的一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线，包括壳体，所述壳体上相对两侧各设置有一个连接机构，所述壳体内设置有5G天线构造，所述连接机构包括环形件以及连接组件，环形件固接到隧道内锚杆的底部；连接组件包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件的一端套接于所述锚杆上，所述第一连接件的另一端设置有扁平槽，所述第二连接件的一端连接于所述壳体上，所述第二连接件的另一端通过扁平片活动连接于所述扁平槽中；所述壳体能够通过所述扁平片与所述扁平槽的配合以径向滑动。

具体的，壳体为5G天线构造的外壳，现有技术中5G天线构造基本都是一个近似圆筒形或者近似长方体的壳体，各类电子元器件布置于该壳体内，还可能具有一两个伸出于壳体的发射接受结构，此为现有技术，不赘述。本实施中的轴向以及径向除非例外说明，否则都是相对壳体而言的，如轴向指的就是壳体的轴线方向，如壳体为筒形，那就是该筒形的轴线，如果该壳体为长方体，那就是该长方体长边的方向，总之是该壳体在三维方向(长宽高)中最大尺寸的延伸方向，径向亦然，不赘述。连接机构用于将壳体连接到锚杆上，锚杆为铁路隧道施工时事先预埋于隧道内的，连接机构包括环形件以及连接组件，由于锚杆难以实现限位，环形件固接到隧道内锚杆的底部如此形成一个连接点，最常见的，环形件为一个螺母，螺母螺接到锚杆上，本实施中优选的，环形件就是一个环形的金属件，环形件焊接到所述锚杆上，其原因在于，螺接因为振动可能会自动松脱，焊接连接稳定性更好，不会自行松脱。连接组件包括第一连接件以及第二连接件，其中，第一连接件用于连接到锚杆上，第二连接件用于连接到壳体上，第一连接件的一端用于套接到锚杆上，如第一连接件的一端设置有套筒，套筒套接于锚杆上，套筒的底部抵接于所述环形件上，如此实现与锚杆的连接，为了安装和拆卸的方便，套筒可以包括通过转轴转动连接的两个半圆筒，转轴上设置有扭簧以实现位置限定，安装和拆卸时打开两个半圆筒即可套接上锚杆或者拆除。第二连接件与壳体可以为一体式结构，也可以是分体式结构，如插接、螺接、铆接等等。本实施例的要点在于第一连接件与第二连接件的连接方式，第一连接件上设置有扁平槽，第二连接件上设置有扁平片，扁平片活动连接于扁平槽中，扁平片为薄片构造，如一个薄板，扁平槽为深度在厚度五倍以上的槽体，扁平片活动的搭接于扁平槽中，如扁平片滑动连接或者滚动连接在扁平槽中，如此设置当隧道内振动传递到锚杆上时，锚杆与套筒间的活动连接实现第一重减振，同时扁平片在其延伸方向上的振动依靠扁平槽与，如扁平槽以及扁平片水平布置，第一连接件水平方向晃动带动扁平槽水平晃动，扁平片依靠与扁平槽的水平移动实现减振。另外，依靠扁平槽与扁平片的可以相对活动实现扁平槽深度范围内的尺寸调节，如扁平槽的深度为5cm，此时除槽口和槽底壁的极限位置，扁平片可以搭接在扁平槽中间的任意位置，实现了接近5cm的位置调节，由于壳体两端各设置有一个连接机构，即实现了接近10cm的位置调节。

本实施实施例中，优选的，扁平片以及扁平槽均水平布置，隧道内竖直的侧壁以及水平的顶壁常用于布置天线，竖直侧壁上的锚杆水平布置，水平顶壁的锚杆竖直布置，一般而言，对于顶壁，第一连接件以及第二连接件均水平布置即可实现扁平片以及扁平槽的水平布置，而对于侧壁锚杆水平布置时，第一连接件上具有一水平段以使得所述扁平槽处于水平位置，也即第一连接件上具有一个弯曲段，如一个L形的部分。

可选的实施例中，扁平片以及扁平槽也可以倾斜乃至竖直布置，如此带来的不足之处在于，壳体在重力的作用下整体的滑向了其中一个连接组件上，对于两个连接机构，位于下方的那个扁平片完全的插入了扁平槽中，此时减振效果打了折扣，可选的，可以在扁平片的端部设置弹性件如弹性垫以补充减振能力。

本发明实施例提供的用于铁路隧道内的5G贴壁天线，5G天线构造的壳体通过扁平片与扁平槽的配合以固定到隧道的墙壁上，这一单一结构同时实现了尺寸适配以及减振两个功能，其一，扁平片能够径向移动使得第一连接件可以在径向上的一定范围内活动，如此可以适配不同位置的锚杆，而且因为是插接，甚至可以直接更换不同长度的第一连接件，其二，当径向振动时，直接由扁平片与扁平槽的滑动予以对冲，而扁平片自身的弹性变形也具有减振效果，在不使用弹簧的情况下直接由扁平片与扁平槽的配合实现了尺寸适配和减振两个功能，结构较为简单。

本实施例中，优选的，所述扁平槽的宽度大于所述扁平片的宽度以使得所述壳体能够轴向滑动，也即扁平片不仅可以在扁平槽的深度方向(径向)上移动，在宽度方向(轴向)上也可以具有一定的滑动范围。可选的，第一连接件上以及第二连接件上的扁平槽以及扁平片均可以有多个，一般而言，壳体依靠四角进行定位，如此刚好可以对应四个扁平片以及四个扁平槽。

本实施例中，可选的，两个所述第二连接件在所述壳体上形成一体式结构，如一个板材在壳体上两侧各伸出一部分，该伸出的部分就是第二连接件，一体式结构便于制造也提升壳体与第二连接件的连接强度。

本发明提供的另一个实施例中，更优选的，所述扁平槽从槽底到槽口的方向上，槽壁朝着地面的方向倾斜，该槽壁也是扁平片活动连接的部分，此时虽然扁平片以及扁平槽是水平状态，但是该，其倾斜角度不大于10度(相对水平面)，所述扁平片的端部嵌有滚动体，滚动体可以是滚珠，多个滚珠并列设置在扁平片的一端，或者滚动体是一个滚轴，滚轴布置于扁平片的一端，所述滚动体滚动连接于所述槽壁上以实现所述径向滑动，滚动体带来两个好处，其一，将扁平片与扁平槽之间的运动方式限定为滚动，摩擦力更小，如此径向的振动几乎都不会传递到壳体上，其二，自动找平功能，长期使用后，壳体两侧的两个扁平槽若发生不一致，如一个稍高一个稍低，此时壳体可能在振动力的作用下整体缓慢的移动到较低位置处的扁平槽处，从而几乎丧失了减振功能，但是倾斜角度配合滚动体，在倾斜角度以内，可以依靠两个滚动体之间实现水平，如槽壁的倾斜角度为10度(相对水平面)，使用过程导致其翻转了3度变成7度，但是依靠滚动体的滚动仍旧可以保持壳体原先的水平，而不会偏向一侧。

本发明提供的再一个实施例中，进一步的，所述第一连接件为扁平板材，所述扁平板材的一侧连接两个所述锚杆，另一侧设置有所述扁平槽，扁平板材更加便于扁平槽的设置。更进一步的，扁平板材的一侧转动连接有两个摆动杆，两个所述摆动杆与两个所述锚杆一一对应连接，也即扁平板材通过摆动杆实现与锚杆的连接，如摆动杆的一端设置所述套筒，通过套筒套接到锚杆上，摆动杆通过摆动具有一定的减振效果。

在再进一步的实施例中，所述扁平板材上设置有滑动限位部，所述摆动杆的端部滑动且转动在所述滑动限位部上，滑动限位部可以是一个条形槽或者条形孔，此时摆动杆的端部设置一个凸起部滑动连接在条形槽或者条形孔中，又或者倒过来，滑动限位部为设置于扁平板材上的凸起部，摆动杆的端部设置条形槽或者条形孔中，如此同样可以实现摆动杆的端部滑动且转动在所述滑动限位部，如此设置的作用在于，通过摆动杆的摆动也即摆动杆与扁平板材之间的相对运动实现减振。

再进一步的实施例中，两个扁平板材上共计四个滑动限位部以及四个摆动杆，四个摆动杆由于均可相对扁平板材滑动且转动，此时壳体自身就成为了可以水平方向(扁平板材水平布置)自由摆动的构造，左右前后均可晃动，依靠摆动杆的摆动实现了水平方向的减振。

本发明提供的再一个实施例中，当第一连接件以套筒套接到锚杆上时，套筒包括相套接的内筒体以及外筒体，内筒体以及外筒体上均设置有轴向开口，这里轴向指的是内筒体和外筒体的轴向，内筒体和外筒体上轴向开口相错开，也即两个轴向开口不会对准导致自动脱离锚杆，同时内筒体的外壁面上沿着轴向设置有多个第一楔形部，可选的，多个第一楔形部依次相连形成了齿形构造，同时外筒体的内壁面上设置有多个第二楔形部，可选的，多个第二楔形部依次相连也形成了齿形构造，内筒体与外筒体套接时，第二楔形部搭接到第一楔形部上实现外筒体与内筒体的连接，也即表面上看是外筒体套接在内筒体上，但是本质的受力上是外筒体依靠第二楔形部搭接在内筒体的的第一楔形部上，而且，外筒体的底部高于内筒体的底部，也即套筒安装在锚杆上时，内筒体的底部搭接在环形件上，而外筒体的底部与环形件间具有一个间隙，如此设置带来了两个好处，其一，安装时如上所述当环形件焊接时，套筒就不能直接由锚杆的开放端套接到锚杆上实现安装了，此时可以通过轴向开口先将内筒体套接到锚杆时，再将外筒体通过轴向开口套接到内筒体上，如此便于安装，同时由于轴向开口的存在，当锚杆由于列车、地铁等通过导致振动时，锚杆轴向的振动传递给内筒体，内筒体轴向的振动使得其具有轴向运动的趋势，此时由于楔形件的楔形配合，内筒体与外筒体相互施加轴向压力，内筒体由于该压力轴向开口变小，而外筒体轴向开口变大，使得内筒体和外筒体发生相对运动，从而实现轴向(锚杆及套筒的轴向)上减振，也即通过楔形配合以及轴向开口使得内筒体也即外筒体间发生相对运动从而实现减振。

可选的实施例中，第一连接件直接连接到外筒体的外壁上，优选的实施例中，外筒体上轴向开口的两侧各设置有一个凸出块，凸出块上设置有一个开口槽，两个凸出块上的两个开口槽相对设置，第一连接件的一端为一个插接板，插接板相对两侧各插接于一个开口槽中实现与外筒体的连接，如此设置具有两个有点，其一便于第一连接件与外筒体的连接和拆卸，插接即可，其二，插接板封闭了外筒体轴向开口的同时不影响其变形，如此消除了外筒体在第一连接件拉力的作用下自行脱落内筒体的可能性。

再进一步的实施例中，插接板底部通过柔性绳连接扁平板材，此时扁平板材上相对两端各连接有一个柔性绳，也即扁平板材、第二连接件以及壳体这个整体是通过多个如四个柔性绳吊挂在四个插接板也即外筒体上的，这里的作用在于，内筒体和外筒体削弱乃至消除了锚杆轴向(竖直向，此时锚杆竖直布置)上的振动，剩下的是水平向的振动，而柔性绳无法传递振动，其仅能将水平向振动削弱转化为有限范围内的摆动，如此通过套筒跟柔性绳的结合，使得锚杆的振动几乎不会传递给壳体，减振效果极好。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种用于铁路隧道内的5G贴壁天线，包括壳体，所述壳体上相对两侧各设置有一个连接机构，所述壳体内设置有5G天线构造，其特征在于，所述连接机构包括：

环形件，其固接到隧道内锚杆的底部；

连接组件，其包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件的一端套接于所述锚杆上，所述第一连接件的另一端设置有扁平槽，所述第二连接件的一端连接于所述壳体上，所述第二连接件的另一端通过扁平片活动连接于所述扁平槽中；

所述壳体能够通过所述扁平片与所述扁平槽的配合以径向滑动。

2.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述环形件焊接到所述锚杆上。

3.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述第一连接件的一端设置有套筒，所述套筒套接于所述锚杆上，所述套筒的底部抵接于所述环形件上。

4.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述第一连接件为扁平板材，所述扁平板材的一侧连接两个所述锚杆，另一侧设置有所述扁平槽。

5.根据权利要求4所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述扁平板材的一侧转动连接有两个摆动杆，两个所述摆动杆与两个所述锚杆一一对应连接。

6.根据权利要求5所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述扁平板材上设置有滑动限位部，所述摆动杆的端部滑动且转动在所述滑动限位部上。

7.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述扁平槽的宽度大于所述扁平片的宽度以使得所述壳体能够轴向滑动。

8.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，两个所述第二连接件在所述壳体上形成一体式结构。

9.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述锚杆水平布置时，所述第一连接件上具有一水平段以使得所述扁平槽处于水平位置。

10.根据权利要求1所述的5G贴壁天线，其特征在于，所述扁平槽从槽底到槽口的方向上，槽壁朝着地面的方向倾斜，其倾斜角度不大于10度，所述扁平片的端部嵌有滚动体，所述滚动体滚动连接于所述槽壁上以实现所述径向滑动。

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