一种火车用应答天线制造技术

本发明专利技术提供一种火车用应答天线，该天线包括射频腔体(1)、天线罩(2)、辐射体(3)及射频插座(4)，所述的天线罩(2)封盖在射频腔体(1)的上方，所述的辐射体(3)设在射频腔体(1)的内部，所述的射频插座(4)包括外导体(41)和设在外导体(41)内部的内芯(42)，外导体(41)固定在射频腔体(1)的外底面，内芯(42)穿过射频腔体(1)的底部与辐射体(3)的下端底面连接，所述天线罩(2)由中空的壳体以及填充在壳体内的发泡料组成。本发明专利技术具有能与火车安装平台表面共形、结构紧凑、尺寸小的突出优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及应答天线
，尤其是涉及一种火车用应答天线。
技术介绍
随着火车、地铁、高铁速度的提升，对应答器的功能性能、重量、安装尺寸等提出了越来越高的要求。作为无线电收发系统的重要组成部分，应答天线正朝着孔径综合一体化、结构紧凑、对火车气动性扰动最小化方向发展。应答天线通常为垂直极化全向天线，采用谐振在工作频段的单极天线实现射频信号的接收和发射。天线由高度小于四分之一工作波长的辐射单元，安装底板和射频插座组成，通过螺钉将天线底板固定在安装台上。天线由于凸出安装台表面安装，有可能影响火车的气动性。而且对天线尺寸、强度和环境适应性均有严格要求，从而极大地限制了应答天线在不同类型火车的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种与安装平台表面共形、结构紧凑、尺寸小的火车用应答天线，以彻底解决常规应答天线对火车气动性的影响问题。本专利技术的目通过以下技术方案来实现：一种火车用应答天线，其特征在于，该应答天线包括射频腔体1、天线罩2、辐射体3及射频插座4，所述的天线罩2封盖在射频腔体1的上方，所述的辐射体3设在射频腔体1的内部，所述的射频插座4包括外导体41和设在外导体41内部的内芯42，外导体41固定在射频腔体1的外底面，内芯42穿过射频腔体1的底部与辐射体3的下端底面连接，所述天线罩2由中空的壳体以及填充在壳体内的发泡料组成。该辐射体3包括倒锥体31、顶部圆盘32、接地柱33和金属平板34，所述倒椎体31的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体31的上端底面与顶部圆盘32的下盘面连接，顶部圆盘32的下盘面的盘心部分与接地柱33的上柱面连接，接地柱33的下柱面固定在射频腔体1的内底面，所述的金属平板34与顶部圆盘32平行，金属平板34的一端焊接在倒锥体31的侧面，金属平板34的另一端焊接在接地柱的侧表面，所述的顶部圆盘32的半径为应答天线工作波长的1/5～1/3。所述的顶部圆盘32的半径优选为应答天线工作波长的1/4。所述的金属平板34的一端焊接在倒锥体31的1/3～2/3侧面处，金属平板34的另一端优选焊接在接地柱33的1/3～2/3侧表面处。所述的金属平板34的一端优选焊接在倒锥体31的1/2侧面处，金属平板34的另一端优选焊接在接地柱33的1/2侧表面处。所述的倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离为应答天线工作波长的1/5～1/3。所述的倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离优选为应答天线工作波长的1/4。与现有技术相比，本专利技术包括以下优点：1、能与火车安装平台表面共形、结构紧凑、尺寸小：辐射体的倒锥体类似于一单极天线，其顶部圆盘相当于对单极天线增加了顶负载，极大地降低了天线的高度，同时辐射体的接地柱和顶部圆盘提高了天线阻抗的实部，微调两部分尺寸可以实现与50欧姆射频插座的匹配，整个天线完全嵌入火车安装平台安装，上表面与火车安装表面完全共形。2、有效地避免了应答天线对火车安装平台的气动扰动，在其他高速平台上具有良好的应用推广性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。附图标号说明：图1中，1为射频腔体、2为天线罩、3为辐射体、4为射频插座、31为倒锥体、32为顶部圆盘、33为接地柱、34为金属平板、41为外导体、42为内芯。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例一种火车用应答天线如图1所示：一种火车用应答天线，该应答天线包括射频腔体1、天线罩2、辐射体3及射频插座4。射频腔体1为防锈铝整体洗削而成，顶部下沉部分用于与天线罩2连接，并在上边沿预留与载机连接的安装孔。天线罩2的边缘部分采用铆钉与射频腔体1的上边沿连接，保护内部的辐射体3和射频插座4，作为优选，天线罩2由中空的壳体以及发泡料组成，发泡料灌封在天线罩2内部，以增加辐射器强度。辐射体3为类似于倒F形的全金属结构，其设在射频腔体1的内部，该辐射体3包括倒锥体31、顶部圆盘32、形状为斜四面体的接地柱33和金属平板34。倒椎体31的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体31的上端底面与顶部圆盘32的下盘面连接，顶部圆盘32的下盘面的盘心部分与接地柱33的上柱面连接，接地柱33的下柱面通过螺钉固定在射频腔体1的内底面。接地柱33的1/3、1/2或2/3处开槽，作为优选在其二分之一高度位置开有一槽，用于与金属平板34焊接，金属平板34与顶部圆盘32平行，金属平板34的一端焊接在倒锥体31的侧面开的槽处，金属平板34的另一端焊接在接地柱的侧表面。射频插座4包括外导体41和设在外导体41内部的内芯42，外导体41通过螺钉固定在射频腔体1的外底面，内芯42穿过射频腔体1的底部后与倒锥体31的下端底面连接。顶部圆盘32的半径为应答天线工作波长的1/5、1/3或1/3。优选为应答天线工作波长的1/4，倒锥体31的上端底面与接地柱33的下柱面的距离为应答天线工作波长的1/5、1/4或1/3。优选为应答天线工作波长的1/4，从而对天线输入阻抗引入了一电抗部分，结合金属平板微调可以实现与50欧姆射频插座的阻抗匹配。射频信号由射频插座1输入辐射体3的倒锥体，并传至顶部圆盘32，由该顶部圆盘32透过天线罩2向外辐射能量，形成类似于单极天线的辐射方向图，其方位面为全向。辐射体3的接地柱33相对顶部圆盘32为开路，与顶部圆盘32共同影响天线输入阻抗。辐射体3类似于一顶部加载的单极天线。新型应答天线高度(不包含射频插座高度)小于工作波长的0.1倍，原因在于：辐射体的倒锥体类似于一单极天线，其顶部圆盘相当于对单极天线增加了顶负载，极大地降低了天线的高度。同时辐射体的接地柱和顶部圆盘提高了天线阻抗的实部，微调两部分尺寸可以实现与50欧姆射频插座的匹配。整个天线完全嵌入火车安装平台安装，上表面与安装平台表面完全共形。射频信号由辐射体顶部圆盘向外辐射能量，形成类似于单极天线的辐射方向图。整个天线完全嵌入火车安装平台安装，从而实现上表面与安装平台表面完全共形，还可适用于其他高机动性、高速的交通运输工具。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，应当指出的是，凡在本专利技术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。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火车用应答天线，其特征在于，该天线包括射频腔体(1)、天线罩(2)、辐射体(3)及射频插座(4)，所述的天线罩(2)封盖在射频腔体(1)的上方，所述的辐射体(3)设在射频腔体(1)的内部，所述的射频插座(4)包括外导体(41)和设在外导体(41)内部的内芯(42)，外导体(41)固定在射频腔体(1)的外底面，内芯(42)穿过射频腔体(1)的底部与辐射体(3)的下端底面连接，所述天线罩(2)由中空的壳体以及填充在壳体内的发泡料组成。

【技术特征摘要】
1.一种火车用应答天线，其特征在于，该天线包括射频腔体(1)、天线罩(2)、辐射体(3)及射频插座(4)，所述的天线罩(2)封盖在射频腔体(1)的上方，所述的辐射体(3)设在射频腔体(1)的内部，所述的射频插座(4)包括外导体(41)和设在外导体(41)内部的内芯(42)，外导体(41)固定在射频腔体(1)的外底面，内芯(42)穿过射频腔体(1)的底部与辐射体(3)的下端底面连接，所述天线罩(2)由中空的壳体以及填充在壳体内的发泡料组成。
2.根据权利要求1所述的一种火车用应答天线，其特征在于，该辐射体(3)包括倒锥体(31)、顶部圆盘(32)、接地柱(33)和金属平板(34)，所述倒椎体(31)的上端为大径端，下端为小径端，倒椎体(31)的上端底面与顶部圆盘(32)的下盘面连接，顶部圆盘(32)的下盘面的盘心部分与接地柱(33)的上柱面连接，接地柱(33)的下柱面固定在射频腔体(1)的内底面，所述的金属平板(34)与顶部圆盘(32)平行，金属平板(34)的一端焊接在倒锥体(31)的侧面，金属平板(34)的另一端焊接在接地柱的侧表面。
3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王益，
申请(专利权)人：成都创客之家科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51