CN219458006U - 一种集装箱船用物联网设备的组合天线 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种集装箱船用物联网设备的组合天线，包括：移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件；所述移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件集成安装在天线板上，所述天线板装配在壳体内。本实用新型通过对天线板和天线排布的设计，使得一个外壳内集成了多种天线产品，与单独的天线产品相比，大大减小了体积，方便了在集装箱船上进行安装。

Description

一种集装箱船用物联网设备的组合天线

技术领域

本实用新型属于组合天线技术领域，尤其涉及一种集装箱船用物联网设备的组合天线。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

集装箱船是用于装运集装箱的船舶。集装箱可装载于其货舱内及甲板上。集装箱船货舱内有格栅式箱格，可堆放多层集装箱。甲板上设置集装箱绑扎桥，用于系固甲板上堆垛的集装箱。

集装箱船的装载量从几百TEU到2万多TEU，船体大小差异巨大。另外，集装箱船体和其所装载的集装箱都由钢铁制成，受制于集装箱的堆垛高度和舱盖板的隔离，其对无线信号传输有较明显的阻挡。因此，在进行集装箱船船用物联网的全船无线信号的布网时，需要在甲板的绑扎桥和货舱内，安装多个无线中继器，以实现对全船无线信号的全覆盖。受制于集装箱船的设计，其货舱和甲板主要服务于集装箱的装卸、固定等工作，合适安装无线中继器的位置受限。过往利用单一无线信号传输的方式，往往受信号阻挡，无合适的电源位置等多种因素影响，无法满足全船物联网设备的无线信号覆盖。

无线信号传输系统需要与其匹配的对应工作频率的天线。比如，移动通信业务需要2G/3G/4G频段的移动通讯天线，Zigbee、蓝牙等无线射频通信需要2.4G频段的射频天线，实时的导航、定位与授时功能需要定位天线，Lora通讯需要Sub-1G频段的射频天线。现有技术中，不同类型的无线信号传输系统的天线是相互独立的，这就导致天线产品的适用范围受限。如果要适用于不同的工作频率，则需要同时安装两个或以上频段的天线产品。

由于在集装箱船的绑扎桥和货舱，要进行日常的集装箱绑扎，冷箱机组插拔电等操作，如果安装多个传统的天线产品，会大大占用船上的空间，加大实施难度。同时，由于船上的操作空间限制，传统天线容易受到集装箱装卸、绑扎时的磕碰，造成天线损坏，影响船用物联网系统的正常工作。

实用新型内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种集成度高、天线间隔离度大、体积小、易安装，防腐防水防尘且集成有多种不同类型天线的组合天线产品，解决了现有技术中，受布局和可利用空间的限制，集装箱船进行物联网无线布网时，没有合适位置安装多种天线产品，而单一类型的天线又无法适用于多频段，多用途的技术问题，达到了在安装单一集成式天线后，可以实现利用多种无线技术，实现集装箱船的物联网全船组网和无线信号覆盖的效果。

为实现上述目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

本实用新型第一方面提供了一种集装箱船用物联网设备的组合天线，包括：移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件；

所述移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件集成安装在天线板上，所述天线板装配在壳体内。

进一步的，所述壳体包括封装外壳，上盖和下盖，所述上盖上开设有线孔。

进一步的，外装配板的两端分别固定在上盖和下盖上，所述外装配板用于将组合天线固定在冷藏集装箱船的绑扎桥上。

进一步的，每个射频天线组件分别连接一根馈线，每根馈线的输出端分别穿过线孔后连接一个射频接头；所述馈线用于将天线组件的输出端与外部设备连接。

进一步的，所述射频天线组件包括4套Lora射频天线组件，1套BLE射频天线组件和1套WIFI射频天线组件；

第一LORA射频天线、移动通讯天线、BT天线、第二LORA射频天线、定位天线、WIFI射频天线、第三LORA射频天线、第四LORA射频天线按顺序等间隔排布。

进一步的，所述4套Lora射频天线组件分成两对，每对Lora射频天线组件互相垂直，2对Lora射频天线组件之间间隔一定距离设置，并且天线方向相反。

进一步的，所述封装外壳采用玻璃钢材质，所述上盖、下盖和外装配板采用不锈钢材质。

进一步的，所述移动通讯天线组件为2G/3G/4G移动通讯天线组件。

进一步的，所述Lora射频天线组件为470～510MHz频段的射频天线组件。

进一步的，所述定位天线组件为北斗/GPS双模定位天线组件。

以上一个或多个技术方案存在以下有益效果：

(1)本实用新型通过对天线板进行设计，使得一个天线内置八个天线产品，与单独的天线产品相比，大大减小了体积，适用于集装箱船用物联网设备的安装实施。

(2)本实用新型集成有Lora射频天线、移动通讯天线组件、WIFI射频天线组件、定位天线组件、BLE射频天线组件等五种不同类型的天线组件，相邻Lora射频天线通过正交极化的方式进行隔离、具有多个Lora射频天线同时工作互不干扰、频段覆盖广、高效率、高增益等特点。

(3)集成式玻璃钢封装外壳，具有防腐、防尘、防水等功能；天线外壳集成不锈钢安装底座，具有易安装，防腐蚀，保证天线同船体金属隔离距离等功能；八根馈线上都套有热塑标识线管，方便区分，提高了接线和维护的便捷性。

本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为实施例1的组合天线的结构图。

图中，1、下盖；2、天线板；3、外壳；4、第一LORA射频天线；5、移动通讯天线；6、BT天线；7、第二LORA射频天线；8、定位天线；9、WIFI射频天线；10、第三LORA射频天线；11、第四LORA射频天线；12、上盖；13、外装配板；14、馈线；15、射频接头。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例一

如图1所示，本实用新型提出一种集装箱船用物联网设备的组合天线，包括：

移动通讯天线组件，用于实现基于2G/3G/4G移动通信业务的数据实时传输；

射频天线组件，用于实现基于2.4G无线射频通信技术的数据实时传输；

定位天线组件，用于实现实时的导航、定位与授时功能；

用于将移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件集成为一体，并实现集成的天线板；天线板置于外壳3，上盖12和下盖1的组成的密封空间内；外装配板13的两端分别固定连接上盖12和下盖1；

分别用于连接移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件的输出端与外部应用设备的输入端的八根馈线；

集成处理单元连接移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件，每个天线组件的输出端分别连接馈线14；八根馈线14分别安装在八根馈线外部线管内，并在热塑标识馈线管上设置对应的字符标识，八根馈线14的输出端穿过上盖12以及13外装配板的线孔后，分别连接射频接头15；(图1中仅画出一根馈线和一个射频接头连接)

射频天线组件包括4套Lora射频天线组件，1套BT射频天线组件和1套WIFI射频天线组件；其中，第一LORA射频天线4、移动通讯天线5、BT天线6、第二LORA射频天线7、定位天线8、WIFI射频天线9、第三LORA射频天线10、第四LORA射频天线11按顺序等间隔排布。

作为一种优选的实施例，Lora射频天线组件采用470～510MHz射频天线组件。

本实施例中，Lora射频天线组件的参数如下：频率范围为470～510MHz，驻波比为3.5Max，增益为6dBi Typical，极化方式为线性，辐射方向为全向，阻抗为50Ω。

作为一种优选的实施例，移动通讯天线组件采用2G/3G/4G移动通讯天线组件。

本实施例中，移动通讯天线组件的参数如下：频率范围为824～960/1710～2690MHz，驻波比为4Max，增益为8dBi Typical，极化方式为线性，辐射方向为全向，阻抗为50Ω。

作为一种优选的实施例，BT射频天线组件采用2.4G频段射频天线组件。

本实施例中，BT射频天线组件的参数如下：频率范围为2400～2500MHz，驻波比为2Max，增益为6dBi Typical，极化方式为线性，辐射方向为全向，阻抗为50Ω。

作为一种优选的实施例，WIFI射频天线组件采用2.4G频段射频天线组件。

本实施例中，WIFI射频天线组件的参数如下：频率范围为2400～2500MHz，驻波比为2Max，增益为6dBi Typical，极化方式为线性，辐射方向为全向，阻抗为50Ω。

作为一种优选的实施例，定位天线组件采用北斗/GPS双模定位天线组件。

本实施例中，定位天线组件的参数如下：频率范围为GPS L1:1575±2.5MHz，BDB1:1561±2.5MHz；带宽为±5MHz，极化方式为RHCP(右旋圆极化)，直流电压为3.0～5.0V，直流电流为2～30mA，阻抗为50Ω。

本实施例中，天线隔离措施采用了多种隔离技术。具体地说，5种天线采用不同的频率进行频率隔离，以减少信号之间的干扰。此外，4个Lora天线使用了物理隔离、极化隔离和方向隔离措施。其中，Lora天线分为2对，每对互相垂直形成极化隔离，同时，2对天线之间间隔6cm以上形成距离隔离，并且天线方向相反形成方向隔离。此外，每对Lora天线互为备份，不同时工作，从而避免了互相影响，提高了通信系统的可靠性。

本实施例中，封装外壳采用玻璃钢，上盖、下盖和外装配板采用不锈钢制造，具有防腐、防尘、防水等功能。

本申请实施例提供的集装箱船用物联网设备的组合天线使用时，将集装箱船用物联网设备的组合天线的封装外壳通过螺丝或不锈钢轧带固定于冷藏集装箱船的绑扎桥安装位。

本实用新型将以下五种不同频段的天线产品组合为一体：

1、移动通信业务需要的2G/3G/4G移动通讯天线；

2、Zigbee、蓝牙、WIFI等无线射频通信需要2.4G频段的射频天线；

3、实时的导航、定位与授时功能需要的定位天线。

4、LORA通讯需要470～510MHz频段的射频天线。

5、多种天线频段需可同时工作。

通过对天线板和天线排布的设计，使得一个外壳内集成了五种、八个天线产品，与单独的天线产品相比，大大减小了体积，大大方便了在集装箱船上进行安装。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，包括：移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件；

所述移动通讯天线组件，射频天线组件和定位天线组件集成安装在天线板上，所述天线板装配在壳体内。

2.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述壳体包括封装外壳，上盖和下盖，所述上盖上开设有线孔。

3.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，外装配板的两端分别固定在上盖和下盖上，所述外装配板用于将组合天线固定在冷藏集装箱船的绑扎桥上。

4.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，每个射频天线组件分别连接一根馈线，每根馈线的输出端分别穿过线孔后连接一个射频接头；所述馈线用于将天线组件的输出端与外部设备连接。

5.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述射频天线组件包括4套Lora射频天线组件，1套BLE射频天线组件和1套WIFI射频天线组件；

第一LORA射频天线、移动通讯天线、BT天线、第二LORA射频天线、定位天线、WIFI射频天线、第三LORA射频天线、第四LORA射频天线按顺序等间隔排布。

6.根据权利要求5所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述4套Lora射频天线组件分成两对，每对Lora射频天线组件互相垂直，2对Lora射频天线组件之间间隔一定距离设置，并且天线方向相反。

7.根据权利要求2所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述封装外壳采用玻璃钢材质，所述上盖、下盖和外装配板采用不锈钢材质。

8.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述移动通讯天线组件为2G/3G/4G移动通讯天线组件。

9.根据权利要求5所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述Lora射频天线组件为470～510MHz频段的射频天线组件。

10.根据权利要求1所述的一种集装箱船用物联网设备的组合天线，其特征在于，所述定位天线组件为北斗/GPS双模定位天线组件。