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电子科技评职论文浅论车载可倒伏自稳天线座的设计

作者:dqwqikan 分类:电子论文 时间:2014-03-06

  摘要:车载可倒伏自稳天线座可使安装在天线座上的天线在车辆行驶过程中保证天线保持稳定的工作姿态;或使天线在遇到障碍物后可以倒伏,在通过障碍物后自动恢复工作姿态。

  关键词:电子科技评职论文,大权威论文发表网,天线座

  前言:我们需要在车辆上安装一些通信设备,要求车辆在全天候条件下不论是移动还是静止状态的时候天线都可以保持工作姿态实现正常通信。假设车辆在行驶过程中会碰到障碍物,天线在碰到障碍物后可以在水平面内全向倒伏,在车辆通过障碍物以后天线可自动恢复工作姿态实现正常通信。下面是我设计的一种天线和天线座的安装模型,可以满足上述天线在车辆上的使用要求。

  1. 天线和天线座的设计模型

  1.1天线安装模拟图

  天线在工作时处于图1所示状态,天线馈线可以通过鼓形弹簧后穿过车顶连接法兰连接至通讯设备。这种设计有以下几个优点:一、天线可以快速的进行工作状态和非工作状态之间的切换;二、天线在全天候工作状态下不受车辆行进中颠簸的影响,保持稳定的工作姿态;三、天线馈线的布置,可以最大限度缩短馈线的长度且使不易受损;四、天线在碰到障碍物后可以在水平面内全向倒伏,在通过障碍物后自动恢复工作姿态。

  天线在不工作时处于图2所示状态,另外还单独设计了一种快锁支架,可保证天线可以安全可靠的安装于车顶,还可以使天线快速转入工作姿态。

  1.2 天线座的组成

  上面我介绍了天线与天线座整体安装后天馈线系统的四个优点,下面我详细介绍一下天线座各组成部分以及天线座是如何实现以上四个功能优点的。天线座主要由四个部分组成:

  1.2.1天线连接法兰

  天线连接法兰用于连接天线和鼓形弹簧,并提供天线馈线的通道。采用不锈钢(1Cr18Ni9Ti)材料制造,加工成型后进行了钝化军绿表面处理,使之能够在比较严酷的室外环境下获得较长的使用寿命。

  1.2.2鼓形弹簧

  鼓形弹簧用于提供天线的自身稳定力,和天线倒伏后的回弹力,并提供天线馈线的通道。

  采用特种不锈钢制造,加工成型后不需要进行表面处理,不必要的表面处理会影响弹簧的使用寿命。

  1.2.3铰链座

  铰链座用于连接鼓形弹簧和车顶连接法兰,并提供天线馈线的通道。采用不锈钢(1Cr18Ni9Ti)材料制造,加工成型后进行了钝化军绿表面处理,使之能够在比较严酷的室外环境下获得较长的使用寿命。

  1.2.4车顶连接法兰

  车顶连接法兰用于将天线座连接在车体上,可以让天线倒伏,并提供天线馈线的通道。采用不锈钢(1Cr18Ni9Ti)材料制造,加工成型后进行了钝化军绿表面处理,使之能够在比较严酷的室外环境下获得较长的使用寿命。

  下面给出的图片显示了天线座各组成部分的相对位置关系以及组装以后的效果。

  2. 天线座的功能

  2.1 状态切换

  天线工作状态的切换是通过设置在铰链座和车顶连接法兰的立柱实现的,如图3所示,采用了三点固定方式,其中两个并排的立柱安装销轴,独立的立柱安装快锁装置。这样的结构形式有三个特点,简易、稳固、高效。使得天线座在工作状态时保持一个非常稳定的姿态,又可以在5秒内实现天线工作状态与非工作状态之间的转换。

  2.2 自稳

  天线在工作状态的时候,车辆大多时候是处在移动的状态。由于车辆行驶的时候会产生颠簸,天线因此会受到来自不同方向的惯性力。为保证天线在全向上具有相同的稳定性, 在设计过程中选用了一种特殊的弹簧(即鼓形弹簧)。它可以提供让天线相对于天线座快速静止的阻尼力。

  2.3 馈线通道及保护

  无线系统中天、馈线是一个及其重要的组成,如果把一个无线系统看作一个人体的话,天馈线就犹如是人的口、眼、耳。两个无线设备间的交流必须通过天、馈线,因为馈线的长度和可靠性直接影响到通信的距离和通信质量,所以在设计天线座的时候特意为馈线设计了一个路径最短通道。从图1可以看出,天线的连接法兰、鼓形弹簧、铰链座、车顶连接法兰提供了一个可以让馈线直接进入车内的通道,同时又给馈线提供了最安全的保护。从生物学角度来看,就好比人体的神经穿过脊柱到达大脑,是一种最直接也是最可靠的构造。

  2.4自动回复

  前面多次提到,该天线座可以让天线在水平面内全方向上倒伏,倒伏角度从0。到90。之间。这样就可以保证车辆在向任何方向行使的时候在遇到障碍物后,天线都可以被迫倒伏。在车辆通过障碍物后由于鼓形弹簧具有回复力,为天线提供了恢复工作状态的动力。同时因为鼓形弹簧的特殊形状,使它不但具有普通弹簧的回弹力,还具有让自身稳定的阻尼力。所以天线可以在通过障碍物后快速的回复到工作状态。

  3. 天线座设计要素计算

  在此天线座的设计当中,倒伏与自动回复功能是两个主要的功能,它们是相互矛盾的两个功能。一方面要求天线在水平面内可以全方向倒伏,另一方面又需要天线在车辆行使的时候具有可靠的稳定性,使天线不受因车辆颠簸产生的惯性力的影响,鼓形弹簧的使用在此起到了关键的作用。



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