CN201039156Y - 高速铁路应答器的天线装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高速铁路应答器的天线装置。包括线圈，线圈与谐振电路连接，谐振电路与匹配电路连接，其中谐振电路包括第二电感、第二电容和第一电容，所述第二电感与第二电容并联之后，一端与第一电容串联；另一端与所述线圈串联。匹配电路包括高通滤波匹配电路和低通滤波匹配电路，线圈为矩形或其它的环形。结构简单、成本低、可以实现双频通信，主要适用于高速铁路铁轨上的应答器与车头天线之间的双频通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种天线，尤其涉及一种高速铁路应答器的天线装置。
背景技术
在天线行业内，耦合天线主要是通过两个线圈的电磁场而达到能量传输(变压器原理)，目前耦合类的天线中还没有双频耦合天线，高速铁路的铁轨上的应答器与车头上的阅读器天线之间的通信频率是4.234MHz和27.095MHz两个频率，其中4.234MHz是FSK(移频键控)调制的两个频点3.951MHz与4.516MHz的中心频率，应答器的天线装置是采用单频谐振，需要设计两套天线装置才能实现应答器与阅读器之间双频通信，结构复杂、成本高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、可实现双频通讯的高速铁路应答器的天线装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
本实用新型的高速铁路应答器的天线装置，它包括线圈，所述的线圈与谐振电路连接，所述的谐振电路与匹配电路连接，所述的谐振电路包括第二电感、第二电容和第一电容，所述第二电感与第二电容并联之后，一端与第一电容串联；另一端与所述线圈串联。
所述的线圈为矩形或圆形或梯形或椭圆形或多边形。
所述的线圈有一个或两个。
所述的线圈的对接处留有间隙，对接处的两端分别设有多个铆钉孔。
所述的线圈的对接处的两端分别设有2-4个铆钉孔。
所述的线圈由铜或铝材料制成，所述线圈的外表镀有一层抗氧化层。
还包括避雷电路，所述避雷电路的两端分别与所述线圈的两端连接。
所述的匹配电路包括高通滤波匹配电路和低通滤波匹配电路。
所述的低通滤波匹配电路为两级LC低通滤波匹配电路。
所述的低通滤波匹配电路连接有Q品质因数调整电阻。
由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，本实用新型所述的高速铁路应答器的天线装置。由于包括线圈，线圈与谐振电路连接，谐振电路与匹配电路连接，其中谐振电路包括第二电感、第二电容和第一电容，所述第二电感与第二电容并联之后，一端与第一电容串联；另一端与所述线圈串联。结构简单、成本低、可以实现双频谐振，主要适用于高速铁路铁轨上的应答器与车头天线之间的双频通信。
附图说明
图1为本实用新型高速铁路应答器的天线装置的电路原理图；
图2为本实用新型中线圈的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型高速铁路应答器的天线装置，其较佳的具体实施方式如图1所示，它包括线圈L1，所述的线圈L1与谐振电路连接，所述的谐振电路与匹配电路连接。
其中，谐振电路包括第二电感L2、第二电容C2和第一电容C1，所述第二电感L2与第二电容C2并联之后，一端与第一电容C1串联；另一端与所述线圈L1串联，在这里线圈L1等效于电感。谐振电路的主要作用是使天线线圈在某一个频率下谐振，成为近似纯阻电路。
上述的谐振电路与现有技术中的LC谐振电路相比，增加了第二电感L2与第二电容C2并联的结构，可以实现双频调谐。
匹配电路主要作用是把天线的谐振阻抗变到特定的阻抗。包括高通滤波匹配电路和低通滤波匹配电路。
所述的低通滤波匹配电路还连接有Q品质因数调整电阻R1。通过在低频信号的回路上串联一个电阻，以达到降低Q品质因数的目的。
还包括避雷电路，所述避雷电路的两端分别与所述线圈L1的两端连接。避雷电路可以包括避雷管，当天线装置正常工作时，避雷管是断开的，当打雷时，避雷管接通，对天线装置起到有效的保护作用。
如图2所示，所述的线圈L1为矩形，线圈L1的对接处留有间隙，对接处的两端分别设有多个铆钉孔1。线圈L1焊接在天线装置的电路板上后，通过铆钉孔1用铆钉将其与电路板铆接在一起。用铆钉进行铆接的作用并不是与其它电器元件进行电连接，而是加固线圈L1与电路板之间的机械连接，防止应答器固定在铁路枕木上时，由于剧烈的震动而使线圈L1与电路板之间的焊接开裂。上述的线圈L1的接处的两端的铆钉孔位的数量可以是2、3、4、6个等优选的数量，最好有4个，也可以是其它的需要的数量。
线圈L1也可以是圆形或梯形或椭圆形，也可以是其它的环形形状，如三角形或其它多边形等。
在本实用新型高速铁路应答器的天线装置中，上述的线圈L1可以有一个，根据需要也可以是两个，或多个。
上述的线圈L1有铜或铝材料制成，在线圈1的外表镀有一层抗氧化层，具体可以是铜或铝导线、铜或铝箔、铜或铝板、PCB板等，或其它导电性良好的电导体。其中的抗氧化层可以是金属镀层，也可以是非金属的抗氧化膜，如抗氧化漆等。
用Pcb板的制作时，最好用双层或多层板，中间用通孔连接上下层。
本实用新型属于天线技术领域，在线圈L1上加上谐振电路和匹配电路，从而实现天线的收发信号，下面以实例说明：
线圈L1采用1mm厚的铜板冲压制成，然后镀镍(镀镍的厚度不超过2微米)防止氧化。宽度20mm，在引出线两端，分别有4个铆钉孔位，作用是防震。
在匹配电路中，低通滤波电路用于通过4.234MHz中心频率(3.951MHz和4.516MHz两个FSK频率)的信号，采用两级LC低通滤波匹配电路。当低通滤波匹配电路两端的等效阻抗不一样的时候，实际上就是一个带通电路，本实用新型的具体实施例中，低通滤波匹配电路的输入端的等效阻抗为50-60Ω；输出端的等效阻抗为3-10Ω左右。
高通滤波匹配电路用于通过27.095MHz频率的信号，采用一级LC匹配滤波电路，根据需要也可以采用多级LC匹配滤波电路。
实用新型的天线装置，是高速铁路上阅读器和应答器之间的空中接口，依靠电磁场传递能量而进行的通讯。当线圈L1中通过电流时，将形成一个电流回路，于是在其周围形成了电磁场；或者当线圈L1处在变化的电磁场中时，线圈中就可以产生感生电动势，产生电流。
在实际的工作，本实用新型的天线装置和CPLD(复杂可编程逻辑器件)电路一起组成一个应答器，工作在27.095MHz和4.234MHz，其中4.234MHz是FSK调制的中心频率，两个载波频率分别是3.951MHz和4.516MHz。应答器安装在铁轨的中间，当阅读器从应答器附近通过时，应答器被阅读器的电磁场激活，获得能量，应答器系统开始工作，向阅读器发射中心频率为4.234MHz的FSK调制的报码信息。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，它包括线圈，所述的线圈与谐振电路连接，所述的谐振电路与匹配电路连接，所述的谐振电路包括第二电感、第二电容和第一电容，所述第二电感与第二电容并联之后，一端与第一电容串联；另一端与所述线圈串联。
2.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的线圈为矩形或圆形或梯形或椭圆形或多边形。
3.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的线圈有一个或两个。
4.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的线圈的对接处留有间隙，对接处的两端分别设有多个铆钉孔。
5.根据权利要求4所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的线圈的对接处的两端分别设有2-4个铆钉孔。
6.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的线圈由铜或铝材料制成，所述线圈的外表镀有一层抗氧化层。
7.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，还包括避雷电路，所述避雷电路的两端分别与所述线圈的两端连接。
8.根据权利要求1所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的匹配电路包括高通滤波匹配电路和低通滤波匹配电路。
9.根据权利要求8所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的低通滤波匹配电路为两级LC低通滤波匹配电路。
10.根据权利要求8或9所述的高速铁路应答器的天线装置，其特征在于，所述的低通滤波匹配电路连接有Q品质因数调整电阻。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101752676B (zh) * | 2008-12-05 | 2013-01-02 | 沈阳铁路信号有限责任公司 | 应答器双工多频共用天线 |
| CN102963394A (zh) * | 2012-12-10 | 2013-03-13 | 北京交大思诺科技有限公司 | 频分多路容量倍增型车载接收设备与应答器系统 |
| CN103292175A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-11 | 湖南三福智中光电有限公司 | Led球泡灯 |
| CN110138412A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-16 | 维沃移动通信有限公司 | 一种电子设备 |
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