一种多频小型化车载天线及其设计方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115832676A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211266944.4(22)申请日2022.10.17(71)申请人北京全路通信信号研究设计院集团有限公司地址100070北京市丰台区丰台科技园汽车博物馆南路1号院(72)发明人段增睿孙启民刘子豪王东崔佳诺陈志强(74)专利代理机构北京知联天下知识产权代理事务所(普通合伙)11594专利代理师史光伟(51)Int.Cl.H01Q1/22(2006.01)H01Q1/32(2006.01)H01Q5/28(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称一种多频小型化车载天线及其设计方法(57)摘要本发明提供一种多频小型化车载天线及其设计方法，车载天线包括中央部件，根据中频段确定中央部件的物理参数；进一步优选的，车载天线还可以包括内层耦合部件和外层部件；内层耦合部件设置在中央部件的外部，根据高频段确定内层耦合部件的物理参数；外层部件设置在内层耦合部件外部，包围中央部件和内层耦合部件；根据低频段确定外侧部件的物理参数。本发明提供的多频小型化车载天线，天线电尺寸小，实现车载天线的小型化；车载天线通过采用相互独立的天线结构，实现了在低、中、高频三个频带的通信需求，各个频带间相互独立,每个频带独立可调，可以快速部署并应用在机车上。CN115832676ACN115832676A权利要求书1/1页1.一种多频小型化车载天线，其特征在于，所述车载天线包括中央部件；根据中频段确定所述中央部件的物理参数。2.根据权利要求1所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述车载天线还包括内层耦合部件；所述内层耦合部件设置在所述中央部件的外部；根据高频段确定所述内层耦合部件的物理参数。3.根据权利要求1所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述车载天线还包括外层部件；所述外层部件设置在所述内层耦合部件外部，包围所述中央部件和内层耦合部件；根据低频段确定所述外侧部件的物理参数。4.根据权利要求1所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述中央部件为轴对称图形。5.根据权利要求2所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述内层耦合部件为平面图形。6.根据权利要求3所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述外侧部件为包围所述中央部件和内层耦合部件的任意形状。7.根据权利要求1所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述根据中频段确定所述中央部件的物理参数，具体包括：根据中频段确定所述中央部件的高度。8.根据权利要求2所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述根据高频段确定所述内层耦合部件的物理参数，具体包括：根据高频段确定所述内层耦合部件的长度。9.根据权利要求3所述的多频小型化车载天线，其特征在于，所述根据低频段确定所述外层部件的物理参数，具体包括：根据低频段确定所述外层部件的宽度和高度。10.一种多频小型化车载天线的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：根据中频段确定中央部件的物理参数；根据高频段确定内层耦合部件的物理参数；根据低频段确定外层部件的物理参数。11.根据权利要求10所述的多频小型化车载天线的设计方法，其特征在于，所述根据中频段确定中央部件的物理参数，具体包括：根据中频段确定所述中央部件的高度；所述根据高频段确定内层耦合部件的物理参数，具体包括：根据高频段确定所述内层耦合部件的长度；所述根据低频段确定外层部件的物理参数，具体包括：根据低频段确定所述外层部件的宽度和高度。2CN115832676A说明书1/5页一种多频小型化车载天线及其设计方法技术领域[0001]本发明属于天线设计技术领域，具体涉及一种多频小型化车载天线及其设计方法。背景技术[0002]铁路系统是中国交通运输的支柱，列车/机车与地面基站的可靠通信是轨道交通安全的保障，因此对车载天线提出更高的要求。[0003]现有车载天线需要支持的频带有：400M、GSM‑R、GPS、北斗、WIFI、5G‑R等。[0004]目前车载天线的安装方式为多天线共用，即将工作在每个频带的天线通过功率分配器、合路器等连接起来。其缺点是天线体积大，多天线间耦合明显，系统复杂度高。[0005]现有车载天线有采用商用鳍型天线的方式，但商用鳍型天线亦存在天线体积大的问题，且因为鳍型天线采用了异构单极子结构，其各个频带之间影响较大，其工作频带设计和调节复杂。[0006]由于列车/机车车顶天线的安装位有限，目前已有的GSM‑R、GPS等天线已占用了车头顶端的全部位置。但随着通信技术的更新和各种应用服务的加入，车顶天线需要支持更多的制式及频带，如果采用传统的独立天线设计及安装方式，车头顶端将无法提供足够的安装空间，且天线各个频带之间影响更大，其工作频带设计和调节更为复杂。[