CN109301430B - 一种高铁用n型接口gps天线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高铁用N型接口GPS天线，涉及轨道交通技术领域，包括壳体，所述壳体的内壁固定连接有天线本体，所述壳体的上表面开设有螺纹孔，所述壳体的顶部设有壳盖，所述壳盖的底面固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面与螺纹孔的内侧壁螺纹连接，所述壳体的底面固定连接有安装机构，所述壳体的内部设有散热机构，所述安装机构包括减速电机、正反螺纹杆、滚动轴承、螺纹圈、第一滑杆、滑槽、滑块、第二滑杆、条形通孔、滑轨、滑轮、固定环扣和安装箱，所述散热机构包括电动水泵、送水管、冷却筒、冷却曲管、抽水管和抽风机，所述减速电机放置在安装箱的内底壁。该高铁用N型接口GPS天线，具有悬挂功能和散热效果好的优点。

Description

一种高铁用N型接口GPS天线

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为一种高铁用N型接口GPS天线。

背景技术

轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统，常见的轨道交通有传统铁路、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统和旅客自动捷运系统等，轨道交通普遍具有运量大、速度快、班次密、安全舒适、准点率高、全天候、运费低和节能环保等优点。

GPS就是通过接受卫星信号，进行定位或者导航的终端，而接收信号就必须用到天线，GPS卫星信号分为L1和L2，频率分别为1575.42MHZ和1228MHZ，其中L1为开放的民用信号，信号为圆形极化，信号强度为-166dBW左右，属于比较弱的信号，这些特点决定了要为GPS信号的接收准备专门的天线，在高铁行驶的过程中需要使用GPS天线来进行实时定位，路线规划和轨迹回放作业，GPS天线通常会吸附在车顶，但是吸附的方式容易造成天线脱落，在GPS工作的过程中会产生热量，当天线内部热量过高时会影响天线的使用寿命，目前的GPS天线还存在着不具有悬挂功能和散热效果差的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了弥补现有技术的不足，提供了一种高铁用N型接口GPS天线，它具有悬挂功能和散热效果好的优点，解决了目前的GPS天线还存在着不具有悬挂功能和散热效果差的问题。

本发明为解决上述技术问题，提供如下技术方案：一种高铁用N型接口GPS天线，包括壳体，所述壳体的内壁固定连接有天线本体，所述壳体的上表面开设有螺纹孔，所述壳体的顶部设有壳盖，所述壳盖的底面固定连接有螺纹杆，所述螺纹杆的外表面与螺纹孔的内侧壁螺纹连接，所述壳体的底面固定连接有安装机构，所述壳体的内部设有散热机构。

所述安装机构包括减速电机、正反螺纹杆、滚动轴承、螺纹圈、第一滑杆、滑槽、滑块、第二滑杆、条形通孔、滑轨、滑轮、固定环扣和安装箱。

所述散热机构包括电动水泵、送水管、冷却筒、冷却曲管、抽水管和抽风机。

进一步的，所述减速电机放置在安装箱的内底壁，所述安装箱的上表面与壳体的底面固定连接，所述减速电机的输出端固定连接有正反螺纹杆、所述安装箱的内侧壁固定镶嵌有滚动轴承，所述正反螺纹杆远离减速电机的一端贯穿至滚动轴承的内部，所述正反螺纹杆的外表面套设有两个相对称的螺纹圈，所述安装箱的内顶壁开设有滑槽，所述安装箱的底面开设有条形通孔，所述螺纹圈的上表面固定连接有第一滑杆，所述滑槽的内部卡接有滑块，所述第一滑杆的顶端与滑块的底面固定连接，所述螺纹圈的底面固定连接有第二滑杆，所述滑轨的内部卡接有滑轮，所述第二滑杆的底端依次贯穿条形通孔与滑轮并延伸至安装箱的下方，所述第二滑杆的底端固定连接有固定环扣。

通过采用上述技术方案，固定环扣可以将GPS天线倒挂置在高铁的内顶壁，避免GPS天线在使用过程中发生脱落，提高了GPS天线在使用过程中的稳定性。

进一步的，所述电动水泵的外表面与壳体的内侧壁固定连接，所述电动水泵的出水端固定连通有送水管，所述壳体的内侧壁固定连接有冷却筒，所述冷却筒的内部设有冷却曲管，所述送水管远离电动水泵的一端贯穿冷却筒的底面与冷却曲管的底端相连通，所述冷却曲管的顶端固定连通有抽水管，所述抽水管远离冷却曲管的一端贯穿冷却筒的内顶壁并延伸至冷却筒的上方，所述抽水管远离冷却筒的一端与电动水泵的进水端相连通，所述壳体的一侧面固定镶嵌有抽风机。

通过采用上述技术方案，冷却曲管可以延长水流位于冷却筒内部的时间，提高了散热机构的整体散热效果。

进一步的，所述壳体的外表面固定镶嵌有观察窗，所述观察窗的水平长度值小于螺纹孔的水平长度值。

通过采用上述技术方案，观察窗可以实时的观察壳体内部的工作情况，避免使用过程中发生故障而不知情，同时提高了壳体整体的观赏性。

进一步的，所述减速电机的外表面套设有限位圈，所述限位圈的上表面与安装箱的内顶壁固定连接。

通过采用上述技术方案，限位圈限制了减速电机在工作过程中的晃动幅度，提高了减速电机在工作过程中的稳定性，延长了减速电机的使用寿命。

进一步的，所述安装箱的一侧面开设有散热孔，所述散热孔的数量不少于两个，所述散热孔的内部设有过滤网环，所述过滤网环的外表面与散热孔的内壁固定连接。

通过采用上述技术方案，散热孔可以避免安装箱的内部在未工作时形成潮湿，加快了安装箱内部的热量散发，避免对减速电机造成腐蚀，提高了减速电机的使用效果，可以避免空气中的灰尘通过散热孔进入安装箱的内部，提高了安装箱的整体适用性。

进一步的，所述天线本体的内部设有移动电源、GPS信号放大模块、GPS信号接收模块和信号传输模块，所述移动电源的输出端分别与GPS信号放大模块的供电端口、GPS信号接收模块的供电端口和信号传输模块的供电端口电连接，所述GPS信号放大模块的输出端与GPS信号接收模块的输入端电连接，所述GPS信号接收模块的输出端与信号传输模块电连接。

通过采用上述技术方案，定位精度最高2.5m，可以同时接收L1和L2载波信号，利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响。

进一步的，所述固定环扣的底端固定连接有软质垫，所述软质垫的厚度不超过一厘米。

通过采用上述技术方案，软质垫可以减少固定环扣之间相接触处的碰撞强度，延长了固定环扣的使用寿命。

与现有技术相比，该高铁用N型接口GPS天线具备如下有益效果：

1、本发明通过设置固定环扣可以将GPS天线倒挂置在高铁的内顶壁，避免GPS天线在使用过程中发生脱落，提高了GPS天线在使用过程中的稳定性。

2、本发明通过设置冷却曲管可以延长水流位于冷却筒内部的时间，提高了散热机构的整体散热效果，设置软质垫可以减少固定环扣之间相接触处的碰撞强度，延长了固定环扣的使用寿命。

3、本发明通过设置观察窗可以实时的观察壳体内部的工作情况，避免使用过程中发生故障而不知情，同时提高了壳体整体的观赏性，设置散热孔可以避免安装箱的内部在未工作时形成潮湿，加快了安装箱内部的热量散发，避免对减速电机造成腐蚀，提高了减速电机的使用效果。

4、本发明通过设置限位圈限制了减速电机在工作过程中的晃动幅度，提高了减速电机在工作过程中的稳定性，延长了减速电机的使用寿命，设置可以避免空气中的灰尘通过散热孔进入安装箱的内部，提高了安装箱的整体适用性。

附图说明

图1为本发明安装箱剖视图；

图2为本发明壳体剖视图；

图3为本发明图1中A处结构放大图；

图4为本发明壳盖正视图；

图5为本发明壳体俯视图；

图6为本发明天线本体控制系统图。

图中：1-壳体，2-天线本体，3-壳盖，4-螺纹杆，5-安装机构，501-减速电机，502-正反螺纹杆，503-滚动轴承，504-螺纹圈，505-第一滑杆，506-滑槽，507-滑块，508-第二滑杆，509-条形通孔，510-滑轨，511-滑轮，512-固定环扣，513-安装箱，6-散热机构，601-电动水泵，602-送水管，603-冷却筒，604-冷却曲管，605-抽水管，606-抽风机，7-观察窗，8-限位圈，9-散热孔，10-过滤网环，11-软质垫，12-螺纹孔，13-移动电源，14-GPS信号放大模块，15-GPS信号接收模块，16-信号传输模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种高铁用N型接口GPS天线，包括壳体1，壳体1的内壁固定连接有天线本体2，壳体1的上表面开设有螺纹孔12，壳体1的顶部设有壳盖3，壳盖3的底面固定连接有螺纹杆4，螺纹杆4的外表面与螺纹孔12的内侧壁螺纹连接，壳体1的底面固定连接有安装机构5，壳体1的内部设有散热机构6。

安装机构5包括减速电机501、正反螺纹杆502、滚动轴承503、螺纹圈504、第一滑杆505、滑槽506、滑块507、第二滑杆508、条形通孔509、滑轨510、滑轮511、固定环扣512和安装箱513。

散热机构6包括电动水泵601、送水管602、冷却筒603、冷却曲管604、抽水管605和抽风机606。

进一步的，减速电机501放置在安装箱513的内底壁，安装箱513的上表面与壳体1的底面固定连接，减速电机501的输出端固定连接有正反螺纹杆502、安装箱513的内侧壁固定镶嵌有滚动轴承503，正反螺纹杆502远离减速电机501的一端贯穿至滚动轴承503的内部，正反螺纹杆502的外表面套设有两个相对称的螺纹圈504，安装箱513的内顶壁开设有滑槽506，安装箱513的底面开设有条形通孔509，螺纹圈504的上表面固定连接有第一滑杆505，滑槽506的内部卡接有滑块507，第一滑杆506的顶端与滑块507的底面固定连接，螺纹圈504的底面固定连接有第二滑杆508，滑轨510的内部卡接有滑轮511，第二滑杆508的底端依次贯穿条形通孔509与滑轮511并延伸至安装箱513的下方，第二滑杆508的底端固定连接有固定环扣512，通过设置固定环扣512可以将GPS天线倒挂置在高铁的内顶壁，避免GPS天线在使用过程中发生脱落，提高了GPS天线在使用过程中的稳定性。

进一步的，电动水泵601的外表面与壳体1的内侧壁固定连接，电动水泵601的出水端固定连通有送水管602，壳体1的内侧壁固定连接有冷却筒603，冷却筒603的内部设有冷却曲管604，送水管603远离电动水泵601的一端贯穿冷却筒603的底面与冷却曲管604的底端相连通，冷却曲管604的顶端固定连通有抽水管605，抽水管605远离冷却曲管604的一端贯穿冷却筒603的内顶壁并延伸至冷却筒603的上方，抽水管605远离冷却筒603的一端与电动水泵601的进水端相连通，壳体1的一侧面固定镶嵌有抽风机606，冷却筒603的内部填充有冷却液，通过设置冷却曲管604可以延长水流位于冷却筒603内部的时间，提高了散热机构6的整体散热效果。

进一步的，壳体1的外表面固定镶嵌有观察窗7，观察窗7的水平长度值小于螺纹孔12的水平长度值，通过设置观察窗7可以实时的观察壳体1内部的工作情况，避免使用过程中发生故障而不知情，同时提高了壳体1整体的观赏性。

进一步的，减速电机501的外表面套设有限位圈8，限位圈8的上表面与安装箱513的内顶壁固定连接，通过设置限位圈8限制了减速电机501在工作过程中的晃动幅度，提高了减速电机501在工作过程中的稳定性，延长了减速电机501的使用寿命。

进一步的，安装箱513的一侧面开设有散热孔9，散热孔9的数量不少于两个，通过设置散热孔9可以避免安装箱513的内部在未工作时形成潮湿，加快了安装箱513内部的热量散发，避免对减速电机501造成腐蚀，提高了减速电机501的使用效果，散热孔9的内部设有过滤网环10，过滤网环10的外表面与散热孔9的内壁固定连接，通过设置可以避免空气中的灰尘通过散热孔9进入安装箱513的内部，提高了安装箱513的整体适用性。

进一步的，天线本体2的内部设有移动电源13、GPS信号放大模块14、GPS信号接收模块15和信号传输模块16，移动电源13的输出端分别与GPS信号放大模块14的供电端口、GPS信号接收模块15的供电端口和信号传输模块16的供电端口电连接，GPS信号放大模块14的输出端与GPS信号接收模块15的输入端电连接，GPS信号接收模块15的输出端与信号传输模块16电连接，GPS信号接收模块15采用NEO-7N UBLOX型号，定位精度最高2.5m，可以同时接收L1和L2载波信号，利用双频对电离层延迟的不一样，可以消除电离层对电磁波信号的延迟的影响，GPS信号放大模块14采用AWP28型号，信号传输模块16是将需要的信号转换成所需标准信号传送到中心控制室，以便进行监测。

进一步的，固定环扣512的底端固定连接有软质垫11，软质垫11的厚度不超过一厘米，通过设置软质垫11可以减少固定环扣512之间相接触处的碰撞强度，延长了固定环扣512的使用寿命。

工作原理：首先将电动水泵601、抽风机605和减速电机501分别与移动电源13相连通，然后将清水注入电动水泵601的内部，当需要将GPS天线悬挂时启动减速电机501，由减速电机501的作业带动正反螺纹杆502自转，通过正反螺纹杆502推动螺纹圈504，通过螺纹圈504依次带动第二滑杆508和固定环扣512相靠近完成扣接，当需要对壳体1的内部进行散热时启动抽风机605与电动水泵601，通过电动水泵601的作业将清水通过送水管602送入冷却曲管604。的内部，在这个过程中送水管602的外表面会将空气中的热量吸附在其外表面，热量通过水流送入冷却曲管604，冷却曲管604会将其内部水流的热量通过其外表面与冷却液相接触完成散热，最后电动水泵601通过抽水管605将清水再次抽入电动水泵601的内部。

在本发明的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个引用结构”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。需要说明的是，在本文中，诸如“第一”、“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种高铁用N型接口GPS天线，包括壳体(1)，所述壳体(1)的内壁固定连接有天线本体(2)，所述壳体(1)的上表面开设有螺纹孔(12)，其特征在于：所述壳体(1)的顶部设有壳盖(3)，所述壳盖(3)的底面固定连接有螺纹杆(4)，所述螺纹杆(4)的外表面与螺纹孔(12)的内侧壁螺纹连接，所述壳体(1)的底面固定连接有安装机构(5)，所述壳体(1)的内部设有散热机构(6)；

所述安装机构(5)包括减速电机(501)、正反螺纹杆(502)、滚动轴承(503)、螺纹圈(504)、第一滑杆(505)、滑槽(506)、滑块(507)、第二滑杆(508)、条形通孔(509)、滑轨(510)、滑轮(511)、固定环扣(512)和安装箱(513)，其中，所述减速电机(501)放置在安装箱(513)的内底壁，所述安装箱(513)的上表面与壳体(1)的底面固定连接，所述减速电机(501)的输出端固定连接有正反螺纹杆(502)，所述安装箱(513)的内侧壁固定镶嵌有滚动轴承(503)，所述正反螺纹杆(502)远离减速电机(501)的一端贯穿至滚动轴承(503)的内部，所述正反螺纹杆(502)的外表面套设有两个相对称的螺纹圈(504)，所述安装箱(513)的内顶壁开设有滑槽(506)，所述安装箱(513)的底面开设有条形通孔(509)，所述螺纹圈(504)的上表面固定连接有第一滑杆(505)，所述滑槽(506)的内部卡接有滑块(507)，所述第一滑杆(505)的顶端与滑块(507)的底面固定连接，所述螺纹圈(504)的底面固定连接有第二滑杆(508)，所述滑轨(510)的内部卡接有滑轮(511)，所述第二滑杆(508)的底端依次贯穿条形通孔(509)与滑轮(511)并延伸至安装箱(513)的下方，所述第二滑杆(508)的底端固定连接有固定环扣(512)；

所述散热机构(6)包括电动水泵(601)、送水管(602)、冷却筒(603)、冷却曲管(604)、抽水管(605)和抽风机(606)，所述电动水泵(601)的外表面与壳体(1)的内侧壁固定连接，所述电动水泵(601)的出水端固定连通有送水管(602)，所述壳体(1)的内侧壁固定连接有冷却筒(603)，所述冷却筒(603)的内部设有冷却曲管(604)，所述送水管(602)远离电动水泵(601)的一端贯穿冷却筒(603)的底面与冷却曲管(604)的底端相连通，所述冷却曲管(604)的顶端固定连通有抽水管(605)，所述抽水管(605)远离冷却曲管(604)的一端贯穿冷却筒(603)的内顶壁并延伸至冷却筒(603)的上方，所述抽水管(605)远离冷却筒(603)的一端与电动水泵(601)的进水端相连通，所述壳体(1)的一侧面固定镶嵌有抽风机(606)。

2.根据权利要求1所述的一种高铁用N型接口GPS天线，其特征在于：所述壳体(1)的外表面固定镶嵌有观察窗(7)，所述观察窗(7)的水平长度值小于螺纹孔(12)的水平长度值。

3.根据权利要求1所述的一种高铁用N型接口GPS天线，其特征在于：所述减速电机(501)的外表面套设有限位圈(8)，所述限位圈(8)的上表面与安装箱(513)的内顶壁固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种高铁用N型接口GPS天线，其特征在于：所述安装箱(513)的一侧面开设有散热孔(9)，所述散热孔(9)的数量不少于两个，所述散热孔(9)的内部设有过滤网环(10)，所述过滤网环(10)的外表面与散热孔(9)的内壁固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种高铁用N型接口GPS天线，其特征在于：所述天线本体(2)的内部设有移动电源(13)、GPS信号放大模块(14)、GPS信号接收模块(15)和信号传输模块(16)，所述移动电源(13)的输出端分别与GPS信号放大模块(14)的供电端口、GPS信号接收模块(15)的供电端口和信号传输模块(16)的供电端口电连接，所述GPS信号放大模块(14)的输出端与GPS信号接收模块(15)的输入端电连接，所述GPS信号接收模块(15)的输出端与信号传输模块(16)电连接。

6.根据权利要求1所述的一种高铁用N型接口GPS天线，其特征在于：所述固定环扣(512)的底端固定连接有软质垫(11)，所述软质垫(11)的厚度不超过一厘米。

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