用于移动通信的井道天线系统的制作方法

文档序号:13689621
用于移动通信的井道天线系统的制作方法

本发明描述一种用于移动通信的井道天线系统。井道天线经常用在不能使用普通天线的地方,因为该普通天线会干扰景观。这尤其适用于市中心,在市中心,规定禁止使用远远可见的无线电天线。井道天线在此优选安装在地面中或者车道中并且通过位于外围的建筑物上的多重反射实现可观的有效传播射程。



背景技术:

由US 2005/0 152 700 A1已知一种井道中的天线系统。在该井道中存在可以通过一个单开口插入的天线。该单开口被盖部遮盖。天线连接在接收器上,所述接收器又与玻璃纤维连接。电池确保为接收器和天线供电。

还由GB 2 326 002 A已知一种这样的井道天线。该井道天线装入到地面中的孔中并且通过隐蔽的输送装置供给能量和数据。天线系统在此集成在一个壳体中,其中,该壳体的上表面齐平地贴靠在车道上表面上。

另一种井道天线由EP 1 801 293 A2已知。该井道天线不具有自己的壳体,而是布置到已经存在的通道盖部的下侧处。

由现有技术得知的井道天线的不利之处在于:由于通道盖部或者天线壳体的负载、例如由行人或者车辆引起的负载,振动传递到天线系统上。这种机械耦合导致明显减少天线的寿命。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供一种井道天线系统,其一方面尽可能布置成靠近于上表面、并且同时另一方面与通过车辆或者行人发出的振动解耦。

所述目的在一种井道天线系统方面按照权利要求1中给出的特征实现,而在一种天线壳体方面按照权利要求19中给出的特征实现。在从属权利要求中给出本发明有利的进一步改进方案。

按照本发明的井道天线系统用于移动通信、尤其是用于传输通讯服务和/或数据包。所述井道天线系统在此包括天线壳体,在所述天线壳体中装入了或者可装入至少一个天线、尤其是宽带天线。此外,井道天线系统包括支撑框架,所述支撑框架具有框架上侧和框架下侧。在框架上侧的高度上存在插入口,在所述插入口上连接有容纳腔,天线壳体布置在所述容纳腔中。容纳腔可以例如是车道内的或步行区内的空腔因而以及是支撑框架内的空腔。天线壳体具有至少一个支撑装置,所述天线壳体通过所述支撑装置保持在支撑框架之内。另外,井道天线系统具有端盖,所述端盖封闭插入口和容纳腔,并且在端盖的边缘区域处至少间接地支撑在支撑框架上,并且以端盖的内侧覆盖天线壳体的上侧。所述端盖为在井道天线系统之内的由车辆或行人直接加负载的那个元件。此外,端盖具有中央区域,所述中央区域的指向下的面为端盖的指向下的整个内表面的至少60%,其中,所述中央区域布置在天线壳体的相邻上侧上方并与该上侧无接触。

在此,特别有利的是:井道天线系统除了天线壳体之外具有与天线壳体分离的端盖。天线壳体和端盖机械式地彼此解耦。这意味着:例如通过车辆或行人作用在端盖上的力不作用到天线壳体上、而是经由端盖的边缘区域导出到支撑框架中。原文——端盖“至少间接地”支撑在支撑框架上可理解为:端盖的边缘区域贴靠在支撑框架上和/或在支撑装置的部分上,所述支撑装置又支撑在支撑框架上。因此,避免了端盖与天线壳体之间的机械耦合。因此,作用在端盖上的振动不传递到天线壳体上。由此,构成在天线壳体之内的电子元件的寿命显著提高。

支撑装置可以是n个突出部或者是一个环绕的凸缘,其中,所述突出部或者所述环绕的凸缘贴靠在第一支座上,所述第一支座为支撑框架的一部分并且朝向容纳腔延伸。此外,使用突出部防止了天线壳体可能在支撑框架之内转动。凸缘可以在其下侧上具有波纹作为抗转动机构,这些波纹嵌入到第一支座内的凸起部中。反之,同样会形成抗转动机构。

为了便于将天线壳体插入到支撑框架内,第一支座由框架上侧向框架下侧至少局部锥状地变细。对此补充地或者备选地,第一支座也可构成为至少部分平行于支撑框架的端侧、即平行于车道上表面。

对于支撑装置例如构成为凸缘的情况,端盖可以在其边缘区域的下侧处仅贴靠在所述至少一个支撑装置的部分上,所述部分又贴靠在第一支座上。由车辆导入到端盖中的力从该端盖经由其边缘区域竖直向下(即垂直于车道上表面)导到支撑框架中。所述力也至少经由支撑装置的部分传导到支撑框架中的事实是无害的,因为端盖的边缘区域形锁合地并且力锁合地贴靠在支撑装置的部分上,所述部分又形锁合地并且力锁合地贴靠在第一支座上。

对此备选地,端盖也可以在其边缘区域的下侧处仅贴靠在第二支座上,或者不仅贴靠在第二支座上、而且贴靠在支撑装置的部分上,所述部分又贴靠在第一支座上。在此,支撑框架除了第一支座外还包括第二支座,所述第二支座如第一支座那样同样朝向容纳腔延伸。在此,第二支座的支承面布置成比第一支座的支承面更靠近于框架上侧。此外,第一支座比第二支座更远地朝向容纳腔延伸,或者第二支座包括至少一个凹部,通过所述凹部形成第一支座。在此有利的是:端盖的边缘区域的下侧仅贴靠在第二支座上并且在此不接触天线壳体的支撑装置、或者说布置成与所述支撑装置无接触的。由此实现改进的机械解耦,并且更少的由行人和车辆引起的振动和震动传递到天线壳体上。

第一和第二支座例如是支承凸肩或者是支承凸起。这两个支座在此可以布置成互相平行的。正如在第一支座中那样,也适用于第二支座的是,所述第二支座由框架上侧向框架下侧至少局部锥状地变细和/或所述第二支座构成为至少部分平行于所述区段框架的端侧。在此,这样的锥状变细有助于能更容易地装入端盖。

在此,端盖的指向上的外侧齐平地贴靠在支撑框架的端侧上或者齐平地贴靠在车道上表面上。由此防止了行人的步伐被扰乱或者车辆的滚动噪声短时间地强烈增大。

支撑装置和天线壳体优选构成为一体式的。多部分式的构造、例如通过将支撑装置用螺纹紧固在天线壳体上也是可能的。也允许将支撑装置与天线壳体粘接,因为天线壳体本身不被行人或者车辆加负载。

端盖的下侧的纵剖面至少在中央区域内具有凹陷部,其例如可以具有凹形的形状,使得中央区域始终无接触地布置在天线壳体的相邻上侧上方。凹形的形状或者说凹陷部这样选择,使得即使在例如由载货车引起的负载特别大的情况下,中央区域的重心也始终与天线壳体的上侧间隔开距离。对于端盖的下侧的纵剖面在不受负载时具有凹形形状的情况,所述下侧在负载很大的情况下可以具有沿大致平行于支撑框架的端侧或者平行于天线壳体的上侧延伸的形状。

此外,支撑框架具有周侧,所述周侧由框架上侧向框架下侧至少局部发散。这意味着,支撑框架在其外径方面向下变宽,使得所述支撑框架在按规定装入到车道中的开口中之后不再能被拉出。这通过土和/或沥青来防止。

为了防止天线电子元件受到环境影响,可以在支撑框架与所述支撑盖之间附加地构成密封元件。同样在支撑框架与天线壳体之间构成密封元件也是可能的。天线壳体优选是对水密封的,或者天线壳体的开口指向下、即背向端盖的下侧。

通常,术语如“上”和“下”应这样理解:车道上侧为上,容纳腔的端部为下并且因此与车道上侧最远地间隔开距离。此外,井道天线系统被中轴线穿过,其中,中轴线的中心点优选延伸通过端盖的中央区域的中心。车道或者支撑框架的端侧垂直于这条假想的中轴线延伸。

附图说明

下面参考附图示例性地描述本发明的不同实施例。相同的对象具有同样的附图标记。附图的相应图详细地示出:

图1:按照本发明的井道天线系统的纵剖视图,该井道天线系统包括天线壳体、支撑框架和端盖;

图2:按照本发明的井道天线系统的俯视图,其中,端盖已取下;

图3A:按照本发明的井道天线系统的纵剖视图,其中,仅支撑框架装入到准备好的井道中;

图3B:按照本发明的井道天线系统的纵剖面图,在所述井道天线系统中,天线壳体挂在支撑框架内;

图4A:按照本发明的井道天线系统的纵剖面图,其中,端盖以其边缘区域贴靠在天线壳体的支撑装置的部分上,所述部分又贴靠在支撑框架上;

图4B:按照本发明的井道天线系统的纵剖面图,其中,端盖以其边缘区域仅贴靠在支撑框架上并且天线壳体的支撑装置同样仅贴靠在支撑框架上;

图5A至5E:支撑框架的不同的纵剖视图;和

图6:支撑框架的简化的立体图。

具体实施方式

图1示出按照本发明的井道天线系统1的纵剖视图,该井道天线系统包括支撑框架5、天线壳体6和端盖8。支撑框架5被装入到地面2内的孔中或者说凹部4中。地面2的上表面例如可以是车道3。在天线壳体6中装入至少一个天线。所述至少一个天线可以弹性地支承在天线壳体6之内。所述至少一个天线尤其是涉及宽带天线,该宽带天线不仅可以用于传输语言服务或者音像服务,而且可以用于传输宽带服务。天线壳体6因而以及天线本身应该布置成尽可能靠近于上表面、即尽可能靠近于车道3,以便能实现大的有效射程。

为此,天线壳体6具有至少一个支撑装置7,天线壳体6借助该支撑装置保持挂在或者悬挂在支撑框架5中。

在支撑框架5之内和在支撑框架5下方形成容纳腔4。天线壳体6布置在容纳腔4中。天线壳体6可以比例如支撑框架5向下伸得更远。

在此,端盖8封闭所述容纳腔4并且同时覆盖天线壳体6。端盖8包括指向下的边缘区域9,端盖8经由所述边缘区域至少间接地支撑在支撑框架5上。

此外,端盖8具有中央区域10,所述中央区域的指向下的面为端盖8的指向下的整个内表面的至少60%,其中,中央区域10布置在天线壳体6的相邻上侧12上方并与该上侧无接触。

通过行人或机动车给端盖8施加负载导致:导入到端盖8中的力仅经由该端盖的边缘区域9导出到支撑框架5中。

端盖8的指向上的外侧13齐平地贴靠在支撑框架5的端侧20上。支撑框架5的端侧20又齐平地贴靠在车道3的上表面上。此外也可能的是,端盖8附加地覆盖支撑框架5的端侧20并且齐平地贴靠在车道3的上表面上。

支撑装置7构成在天线壳体6的上部三分之一高度中。这意味着,天线壳体6的重心位于支撑装置7下方。天线壳体6的重心在由图1示出的实施例中也位于支撑框架5下方。

支撑装置7也可以构成在天线壳体6的中间三分之一高度中、优选在天线壳体的高度的中心中。对此备选地,支撑装置7也可以构成在天线壳体6的下部三分之一高度中。

端盖8的下侧的纵剖面至少在中央区域10内具有凹陷部或者说凹形的形状,使得中央区域10无接触地布置在天线壳体6的相邻上侧12上方。在给端盖8加负载时,凹陷部的形状或者说在无负载状态下凹形的形状可以改变。在最大负载的情况下,中央区域10的在图1中示出的凹形形状可以平行于天线壳体6的上侧12、然而与该上侧间隔开距离地延伸。

指向下的中央区域10的面为端盖8的指向下的整个内表面的至少70%、优选至少80%、进一步优选至少90%、进一步优选至少95%。端盖8的指向下的内表面在此优选仅由边缘区域9和中央区域10组成。

图2示出按照本发明的井道天线系统1在端盖8取下时的俯视图。支撑框架5集成在地面2中。在支撑框架5中悬挂有天线壳体6。为此,天线壳体6从如在图3A中示出的插入口23的方向装入到支撑框架5中。在该实施例中,支撑框架5和插入口23在俯视图中具有圆形的横截面形状。其他横截面形状(例如正方形的、矩形的、椭圆形的或者规则的或不规则的m边形的横截面形状)同样是可以想到的。支撑装置7和天线壳体6在该实施例中构成为一体的。多部分式的构造方案同样是可能的。在本实施例中,所述至少一个支撑装置7是n个突出部,其中n=4。所述n个突出部等宽地彼此间隔开距离。对于插入口具有圆形横截面的情况,所述n个突出部以360°/n彼此间隔开距离。在使用四个突出部的情况下,所述n个突出部以90°彼此间隔开距离。

图3A示出按照本发明的井道天线系统1的纵剖视图,其中,仅支撑框架5装入准备好的井道中。所述准备好的井道同时是容纳腔4。借以给在天线壳体6内部的天线供给的线缆优选隐蔽地引向容纳腔4。同样情况也适用于电力供应。

支撑框架5包括框架上侧21和框架下侧22。框架上侧21比框架下侧22更靠近于车道3。经由在框架上侧21处构成的插入口23,天线壳体6被放入或者装入到支撑框架5中。

此外,支撑框架5包括第一支座24,该第一支座优选是支承凸肩或者是支承凸起。第一支座24在由图3A示出的实施例中布置成平行于车道3并且平行于支撑框架5的端侧20。

图3B示出按照本发明的井道天线系统1的纵剖面图,在该井道天线系统中,天线壳体6挂在支撑框架5中。在由图3B示出的实施例中是突出部的支撑装置7贴靠在第一支座24上。天线壳体6从而支撑在支撑框架5上。天线壳体6与地面2在凹部4中间隔开距离。在此,天线壳体6不仅在其周侧表面上与地面2间隔开距离,而且从其下侧与地面2间隔开距离。

天线壳体6还可以包括信号处理单元。除了基带处理器之外,这还包括放大器或者说衰减环节。在该情况下足够的是,仅一个数据连接装置和一个能量供应装置添加引入到天线壳体6中。所述数据连接装置可以是玻璃纤维导线,并且所述能量连接装置是简单的电线。就像使用井道天线系统1一样,电池操作装置作为中继器也是可能的。此外,电池可以借助周围环境中的太阳能电池充电。

此外可能的是,在支撑装置7与第一支座24之间构成有减振元件。这些减振元件负责将由人或者机动车经由端盖8或者经由车道3导入到地面中的振动仅衰减地传递到天线壳体6上或者有利地完全不再传递到天线壳体上。

端盖8的边缘区域9可理解为在端盖8的下侧上的如下这个区域,在这个区域上端盖8至少间接地贴靠在支撑框架5上。

图4A示出按照本发明的井道天线系统1的纵剖视图,其中,端盖8以其边缘区域9贴靠在天线壳体6的支撑装置7的部分上,所述部分又贴靠在支撑框架5上。在图4A内示出,端盖8经由其边缘区域9间接地支撑在支撑框架5上。重要的是:边缘区域9仅与支撑装置7的又牢固地贴靠在第一支座24上的这些部分接触。

图4B示出按照本发明的井道天线系统1的纵剖视图,其中,端盖8以其边缘区域9仅贴靠在支撑框架5上,并且天线壳体6的支撑装置7同样仅贴靠在支撑框架5上。为了更好地一目了然起见,省去了支撑框架5、天线壳体6和端盖8的阴影线。

端盖8在其边缘区域9的下侧上仅贴靠在第二支座25上。而支撑装置7贴靠在第一支座24上。也可能的是,端盖8在其边缘区域9的下侧上不仅贴靠在第二支座25上,而且贴靠在支撑装置7的部分上,所述部分又贴靠在第一支座24上。

第二支座25同样是支承凸肩或者是支承凸起。支撑框架5在此除了第一支座24之外还包括第二支座25,该第二支座同样朝向容纳腔4延伸。第二支座25的支承面在此布置成比第一支座24的支承面更靠近于框架上侧21。第一支座24在本实施例中比第二支座25更远地朝向容纳腔4延伸。第一支座24的支承面平行于第二支座25的支承面。两个支承面平行于支撑框架5的端侧20、或者说平行于车道3、或者说平行于天线壳体6的上侧12延伸。

使用彼此分离的第一和第二支座24、25引起端盖8与天线壳体6的出色的机械解耦。导入到端盖8中的振动经由第二支座25传导到支撑框架5中,并且不出现在或仅非常强烈衰减地出现在天线壳体6上。

端盖8由非传导性材料、尤其是由塑料制成。同样的情况适用于同样由塑料制成的天线壳体6。在天线壳体6之内,可以布置附加的由金属制成的反射器,以便布置在天线壳体6之内的天线发出的信号不是发射到地面2中、而是由容纳腔4朝向插入口23并且因此向外发射。也可以称为支撑环的支撑框架5也优选由非传导性材料、即由电介质形成。

端盖8优选包括大于20cm的、优选大于30cm、进一步优选大于40cm的、然而优选小于50cm的直径。端盖8应承受得住高达40吨的负载。

端盖8构成为与支撑框架5和天线壳体6分开的。端盖8与天线壳体6机械解耦。

井道天线系统1在此用于地面装配。在墙上装配同样是可能的。

图5A至5E示出支撑框架5的一部分的不同的纵剖视图。在图5A内,支撑框架5包括第一支座24和与所述第一支座24间隔开距离的第二支座25,该第二支座布置成更靠近于端侧20。支撑框架5的周侧30布置成平行于中轴线,该中轴线穿过井道天线系统1。周侧30在此垂直于端侧20。

图5B内,第一支座24由框架上侧21朝向框架下侧22在其整个区域上锥状地变细。在由图5B示出的实施例中也可能的是,第一支座24由框架上侧21朝向框架下侧22至少局部锥状地变细。

在图5C内,同样构成有第一支座24和第二支座25。除了第一支座24之外,第二支座25也由框架上侧21朝向框架下侧22锥状地变细。在所述情况下,该第二支座局部锥状地变细。

在图5D内同样有第一支座24和第二支座25,该第一支座和第二支座平行于支撑框架5的端侧20延伸。而周侧30倾斜地延伸。这意味着,支撑框架5由车道3、即由框架上侧21朝向框架下侧22变宽。周侧30由框架上侧21朝向框架下侧22发散。如在图5E中示出的那样局部发散同样是可能的。图5D内的延伸在此是持续的、优选锥状的。

在图5E内,周侧30的延伸呈锥形的,其中,支撑框架5在其框架下侧22处比在其框架上侧21处更宽。在装入到地面2中时,在支撑框架5周围装入土,由此该支撑框架不再能从地面2中拔出。

图6示出支撑框架5的一部分的简化的立体图。示出了第二支座25和第一支座24。第二支座25在本实施例中包括至少一个凹部31,通过该凹部形成第一支座24。以突出部形式的支撑装置7能嵌入到该凹部31中。由此,天线壳体6不可转动地布置在支撑框架5中。

支撑装置在此优选略低于凹部31,使得端盖8以其边缘区域9仅贴靠在第二支座25上并且不贴靠在支撑装置7上。在此,端盖8能以其边缘区域9不接触地覆盖支撑装置7的布置在凹部31中的部分。

然而也可能的是,支撑装置7齐平地贴靠在第二支座25的上表面上。此外也可能的是,支撑装置7超过凹部31向上、即朝向框架上侧21伸出。在这种情况下,端盖8的边缘区域9必须具有相应的空隙部。

在凹部31之内可以附加地布置有减振元件,这些减振元件使在支撑框架5之内朝向天线壳体6传递振动变得困难。

原则上适用的是,天线壳体6可以经由支撑装置7与支撑框架5用螺纹连接和/或粘接。然而这是可选的。

而端盖8与支撑框架5用螺纹连接。这样的螺纹连接例如可以穿过边缘区域9朝向第二支座25实现。

在全部螺纹连接中优选使用不能导电的螺钉。

第一支座24比第二支座25更远地朝向容纳腔4、即朝向中轴线延伸。

支撑框架5连同其第一和第二支座24、25一起构成为一体的。

对于在框架上侧21与端盖8的侧表面之间存在小缝隙的情况,可以通过第一或者第二支座24、25分布有排水口,该排水口朝向容纳腔4或者朝向下水道排出渗入的雨水。

本发明不限于已说明的实施例。在本发明的范围内,全部已说明的和/或已示出的特征能任意地互相组合。

最后,此外还要指出的是:可以将已阐述的天线布置结构隐蔽地布置和安装在街道中以及在人行道上或者在公园中。然而,将天线布置结构安置在隧道中、在桥梁上或者在建筑物中也是可能的。本发明在此主要是在需要解耦振动和减少或者避免压力负载作用到天线壳体上的一切地方提供了明显的优点。这如同适用于建筑物中的振动一样同样适用于街道振动。

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