專利名稱：一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置。
背景技術(shù)：
城市軌道交通信號系統(tǒng)包括區(qū)控中心、車載設(shè)備和地面設(shè)備。其中區(qū)控中心和車載設(shè)備之間、車載設(shè)備和地面設(shè)備之間信號的通信方式為雙向通信。區(qū)控中心和車載設(shè)備之間的雙向通信其中一種方式是使用交叉感應(yīng)雙向通信環(huán)線的方式實現(xiàn)的，而車載設(shè)備和地面設(shè)備之間的雙向通信是通過應(yīng)用于TWCCTrain to Waysaide Comuni cat ion，車地雙向通信)系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置和接收天線裝置實現(xiàn)的。其中應(yīng)用于TWC系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置用于發(fā)送車載信號給地面設(shè)備，而接收天線裝置用于接收地面信號，并傳輸給接收設(shè)備。應(yīng)用于TWC系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置包括插頭、設(shè)備盒、磁棒和諧振線圈。其中諧振線圈纏繞在磁棒上放置于設(shè)備盒內(nèi)，而插頭固定于設(shè)備盒外，用于連接發(fā)送天線裝置和發(fā)送天線電纜。諧振線圈與發(fā)送設(shè)備內(nèi)設(shè)置的調(diào)諧電容在信號頻率作用下發(fā)生諧振。由于不同批次的發(fā)送設(shè)備，其內(nèi)設(shè)置的調(diào)諧電容的容值不同，進而阻抗不同，所以發(fā)送天線裝置向外發(fā)送的信號量不同，也就是說裝置向外發(fā)送的信號的幅值不同。

實用新型內(nèi)容為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置，以解決現(xiàn)有裝置中，由于不同批次的發(fā)送設(shè)備內(nèi)設(shè)置的調(diào)諧電容的容值不同，進而導致裝置向外發(fā)送的信號的幅值不同的問題。本實用新型提供一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置，包括設(shè)備盒；安裝在所述設(shè)備盒外的插頭；磁棒；纏繞在所述磁棒上的諧振線圈；調(diào)諧電容和串聯(lián)電阻，所述調(diào)諧電容、串聯(lián)電阻和諧振線圈串聯(lián)連接，且放置于所述設(shè)備盒內(nèi)。優(yōu)選地，所述設(shè)備盒分有兩層，其中一層放置有繞有所述諧振線圈的所述磁棒，另一層放置有所述串聯(lián)電阻和所述調(diào)諧電容，且所述串聯(lián)電阻和所述調(diào)諧電容安裝在印制板上。優(yōu)選地，還包括與所述諧振線圈并繞在同一個磁棒上的檢測線圈。優(yōu)選地，所述插頭為航空插頭。優(yōu)選地，所述調(diào)諧電容包括主調(diào)諧電容和調(diào)整調(diào)諧電容，所述主調(diào)諧電容和所述調(diào)整調(diào)諧電容并聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述主調(diào)整電容和所述調(diào)整調(diào)節(jié)電容為耐壓為2kv的云母電容。[0016]優(yōu)選地，所述諧振線圈的匝數(shù)為100 140匝；所述檢測線圈的匝數(shù)為2 6匝；所述串聯(lián)電阻的阻值為3 10歐姆。優(yōu)選地，所述串聯(lián)電阻包括6個阻值為18 60歐姆的電阻，所述6個電阻并聯(lián)連接。優(yōu)選地，所述諧振線圈的繞線為線徑為1. 0 1. 3mm的漆包線。應(yīng)用上述技術(shù)方案，諧振線圈和調(diào)諧電容放置在同一個設(shè)備盒內(nèi)，因此，對于不同的發(fā)送設(shè)備，發(fā)送天線裝置的阻抗相同，進而向外發(fā)送的信號的幅值相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了諧振線圈和調(diào)諧電容分離放置時導致的裝置發(fā)送的信號的幅值不同的問題。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型提供的應(yīng)用于TWC系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型提供的應(yīng)用于TWC系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2所示發(fā)送天線裝置的原理圖；圖4為圖2所示發(fā)送天線裝置中調(diào)諧電容和串聯(lián)電阻的分布圖。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。發(fā)明人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有發(fā)送天線裝置中諧振電感放置在一個設(shè)備盒中，而調(diào)諧電容放置在發(fā)送設(shè)備內(nèi)，即調(diào)諧電容和諧振電感分別安裝在不同的位置。對于不同批次的發(fā)送設(shè)備，其內(nèi)放置的調(diào)諧電容可能不同，因此，在信號頻率下，諧振電感和調(diào)諧電容的阻抗值不同，進而導致裝置向外發(fā)送的信號量不同，即信號幅值不同，進一步影響列車的后續(xù)操作。為了解決上述問題，本實用新型實施例提供了一種應(yīng)用于TWC系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖ι所示，包括設(shè)備盒1、插頭2、磁棒3、諧振線圈4、調(diào)諧電容5和串聯(lián)電阻6。其中插頭2安裝在設(shè)備盒1外，用于連接發(fā)送天線裝置和發(fā)送天線電纜。諧振線圈4纏繞在磁棒3上，且諧振線圈4、調(diào)諧電容5和串聯(lián)電阻6串聯(lián)連接，并放置于設(shè)備盒 1內(nèi)。設(shè)備盒1分有兩層，其中一層放置繞有諧振線圈4的磁棒3，另一層放置有串聯(lián)電阻 6和調(diào)諧電容5，且串聯(lián)電阻6和調(diào)諧電容5安裝在印制板上。發(fā)送天線裝置在發(fā)射信號的同時提供一路檢測輸出信號，用于檢測發(fā)送天線裝置的完整性。因此，本實用新型提供的發(fā)送天線裝置還包括檢測線圈7，如圖2所示。檢測線圈7與諧振線圈4并繞在同一個磁棒3上。[0031]本實用新型實施例提供的發(fā)送天線裝置的原理圖如圖3所示，其采用串聯(lián)諧振的方式，諧振線圈4和調(diào)諧電容5的值在發(fā)送天線裝置設(shè)計時已經(jīng)固定，并且使得信號在兩者連接的電路內(nèi)發(fā)生諧振。因此，當發(fā)送信號時，諧振線圈4和調(diào)諧電容5在發(fā)送信號的頻率下諧振，根據(jù)串聯(lián)諧振原理，諧振阻抗最小，此時諧振電路內(nèi)電流最大，裝置向外發(fā)射的信號量最大，即信號能量最大。例如當信號頻率為50KHz時，諧振線圈4的電感量為3mH，依據(jù)串聯(lián)諧振原理，調(diào)諧電容5的容值為3377pF。當然，調(diào)諧電容5的容值還可以為其他值， 此時，諧振線圈4和調(diào)諧電容5在發(fā)送信號的頻率下產(chǎn)生諧振，但是對于不同發(fā)送設(shè)備，其發(fā)送信號的幅值相同，進而解決現(xiàn)有裝置發(fā)送信號幅值不同的問題。當天線發(fā)送車載信號時，諧振線圈4內(nèi)有大電流，檢測線圈7感應(yīng)到電壓，與檢測線圈7相連的檢測設(shè)備可通過檢測線圈7的輸出電壓值檢測發(fā)送天線裝置的完整性。為了防止發(fā)送天線裝置的連接電纜在列車運行時從接收天線裝置上脫落，因此， 發(fā)送天線裝置中的插頭2采用航空插頭，以實現(xiàn)可靠連接、抗振和防水。發(fā)送天線裝置在串聯(lián)諧振時，其輸入諧振阻抗為20 Ω 30Ω，電路內(nèi)的諧振電流最大，調(diào)諧電容5和諧振線圈 4兩端電壓很高，發(fā)明人經(jīng)測量當發(fā)送天線裝置發(fā)送20W信號時電壓有效值高達700V，因此調(diào)諧電容5必須為高耐壓且溫漂系數(shù)小的電容，而諧振線圈4的線徑必須大于1. 0mm，檢測線圈7的匝數(shù)設(shè)為2 6匝，避免檢測線圈7內(nèi)的電壓值過大。本實用新型實施例中調(diào)諧電容5選擇耐壓為2kV的云母電容，諧振線圈4的繞線采用線徑為1. 0 1. 3mm的漆包線， 而之所以選用線徑為1.0 1.3mm的漆包線是因為諧振線圈內(nèi)電流較大，線徑粗的漆包線直流電阻小，通過大電流時發(fā)熱量小。發(fā)送天線裝置發(fā)送的車載信號頻率為50kHz 60kHz，諧振線圈4的匝數(shù)為100 140匝，其電感量為定值，此時，需要調(diào)整調(diào)諧電容5即可達到調(diào)諧效果。為了達到調(diào)諧的目的，調(diào)諧電容5分為主調(diào)諧電容51和調(diào)整調(diào)諧電容52，主調(diào)諧電容51和調(diào)整調(diào)諧電容52 并聯(lián)連接，其中主調(diào)諧電容51在設(shè)計裝置時用于主調(diào)。而調(diào)整調(diào)諧電容52用于微調(diào)。其調(diào)諧電容5的分布圖如圖4所示。圖4為調(diào)諧電容5和串聯(lián)電阻6的分布圖。串聯(lián)電阻6 的阻值為3 10Q。由于諧振時電流最大，采用一個電阻會造成串聯(lián)電阻6的功率大，進而產(chǎn)生較大熱量，其產(chǎn)生的熱量有可能會破壞印制板，造成電路損壞，使得裝置無法使用。因此，為了避免上述問題，串聯(lián)電阻6包括6個18 60Q并聯(lián)的電阻61，加大散熱面積。應(yīng)用上述技術(shù)方案，諧振線圈4和調(diào)諧電容5放置在同一個設(shè)備盒1內(nèi)，因此，對于不同的發(fā)送設(shè)備，發(fā)送天線裝置的阻抗相同，進而向外發(fā)送的信號的幅值相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了諧振線圈和調(diào)諧電容分離放置時導致的裝置發(fā)送的信號的幅值不同的問題。對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此， 本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求1.一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置，其特征在于，包括設(shè)備盒；安裝在所述設(shè)備盒外的插頭；磁棒；纏繞在所述磁棒上的諧振線圈；調(diào)諧電容和串聯(lián)電阻，所述調(diào)諧電容、串聯(lián)電阻和諧振線圈串聯(lián)連接，且放置于所述設(shè)備盒內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于所述設(shè)備盒分有兩層，其中一層放置有繞有所述諧振線圈的所述磁棒，另一層放置有所述串聯(lián)電阻和所述調(diào)諧電容，且所述串聯(lián)電阻和所述調(diào)諧電容安裝在印制板上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，還包括與所述諧振線圈并繞在同一個磁棒上的檢測線圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述插頭為航空插頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述調(diào)諧電容包括主調(diào)諧電容和調(diào)整調(diào)諧電容，所述主調(diào)諧電容和所述調(diào)整調(diào)諧電容并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述主調(diào)整電容和所述調(diào)整調(diào)節(jié)電容為耐壓為^v的云母電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述諧振線圈的匝數(shù)為100 140 匝；所述檢測線圈的匝數(shù)為2 6匝；所述串聯(lián)電阻的阻值為3 10歐姆。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述串聯(lián)電阻包括6個阻值為 18 60歐姆的電阻，所述6個電阻并聯(lián)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)送天線裝置，其特征在于，所述諧振線圈的繞線為線徑為 1. 0 1. 3mm的漆包線。
專利摘要本實用新型公開一種應(yīng)用于車地雙向通信系統(tǒng)的發(fā)送天線裝置，包括設(shè)備盒；安裝在所述設(shè)備盒外的插頭；磁棒；纏繞在所述磁棒上的諧振線圈；調(diào)諧電容和串聯(lián)電阻，所述調(diào)諧電容、串聯(lián)電阻和諧振線圈串聯(lián)連接，且放置于所述設(shè)備盒內(nèi)。應(yīng)用上述技術(shù)方案，諧振線圈和調(diào)諧電容放置在同一個設(shè)備盒內(nèi)，因此，對于不同的發(fā)送設(shè)備，發(fā)送天線裝置的阻抗相同，進而向外發(fā)送的信號的幅值相同。與現(xiàn)有技術(shù)相比，解決了諧振線圈和調(diào)諧電容分離放置時導致的裝置發(fā)送的信號的幅值不同的問題。
文檔編號H01Q7/08GK201994419SQ20112004666
公開日2011年9月28日 申請日期2011年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者劉文才, 劉煒, 姚向明, 孫吉良, 趙東亮, 黃劍, 齊洪峰, 龍志強 申請人:北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司