轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构的制作方法

本实用新型涉及一种轨交列车集成天线的结构，特别是涉及一种轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构。

背景技术：

随着无线通信技术的不断发展，包括无线保真(wifi)、第四代通讯技术(4g)、第五代通讯技术(5g)或无线充电技术等越来越多的走进人们的工作和生活，无论是在家里、在出行的途中还是在工作的地方，无线应用无处不在，可以说在当今时代，无线通信已经深入到人们工作生活的每一个环节，成为人们不可或缺一部分。

现有技术的无线技术需要无线通信网络设备的支撑，而无线通信网络设备的共同特性就是要有用于发射和接收信号的天线，可以说有无线信号的地方就一定要有天线。在轨道交通领域，随着移动通信科技的进步以及人们对乘车体验需求的提升，既可以为乘客提供休闲娱乐服务又可为运营人员提供增值业务的无线网络服务在轨交列车的车厢内越来越得到普及，随着高带宽、高速率移动通信技术特别是5g技术的快速发展，这种无线网络业务的需求会更加强烈，例如提供4g、5g信号的接入及车厢内无线wifi覆盖的通信网络设备等越来越多的安装在轨交列车上。

但是，要实现4g、5g信号的接入及车厢内无线上网wifi信号的覆盖，就必须在车厢内布放天线，由于车体内大量的采用金属部件，为了不影响天线信号质量，天线的安装一般采用明装或暗装的方式安装在非金属部件的内部。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现无论是外装在车厢内天花板处，还是暗装在车厢两头非金属盖板内部，均存在一定的问题：

1、明装的方式会影响车厢内的美观，主机厂一般不推荐；

2、暗装的方式就得选择有限的非金属部件，而且要提供空间和安装支架，非常繁琐。

因此，天线的安装问题，已经成为主机厂为车厢提供无线网络服务障碍性问题，急需一种简单且安装方便、最大程度不影响车体结构又不降低无线信号质量的天线安装方法。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型实施例提供了一种轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构。具体的技术方案如下：

第一方面，提供一种轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构，其中轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构包括：

一轨交列车侧窗，具有一窗框及一中空玻璃，中空玻璃设置于窗框内，中空玻璃还具有一中空层及一黑色油墨区域；

至少一个薄片状天线，设置于中空层，并位于黑色油墨区域，至少一个薄片状天线用于轨交列车车厢内部无线信号接收及发射，至少一个薄片状天线上还具有一同轴线缆，同轴线缆的一端穿过中空层及窗框设置于轨交列车侧窗的外部；以及

至少一个同轴线缆端射频连接器，对应设置至少一个同轴线缆的一端，至少一个同轴线缆端射频连接器用于与主机箱模块连接。

在第一方面的第一种可能实现方式中，中空玻璃还包括：

外层玻璃，设置于中空玻璃的外侧；

铝间隔条，一端垂直设置于外层玻璃的内侧，并位于外层玻璃的边缘；以及

内层玻璃，与铝间隔条的另一端连接，内层玻璃、铝间隔条及外层玻璃之间形成中空层，黑色油墨区域位于外层玻璃及内层玻璃的边缘，同轴线缆的一端穿过铝间隔条及窗框设置于轨交列车侧窗的外部。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，至少一个薄片状天线的数量为二个，二个薄片状天线分别贴合于外层玻璃及内层玻璃上。

在第一方面的第三种可能实现方式中，至少一个薄片状天线为印制电路板天线或柔性电路板天线。

在第一方面的第四种可能实现方式中，无线信号为第四代通讯技术信号、第五代通讯技术信号和及无线保真信号中的一种或多种。

在第一方面的第五种可能实现方式中，至少一个同轴线缆端射频连接器为微波高频连接器或卡扣配合型连接器。

本实用新型与现有技术相比具有的优点有：

本实用新型通过采用轨交列车侧窗上的中空玻璃及黑色油墨区域安装天线设备，为车厢内无线网络设备提供天线终端，进而实现车厢内无线信号的覆盖，并且中空玻璃的黑色油墨区域可以对天线进行遮挡，不会影响轨交列车侧窗的美观。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构的侧视结构示意图。

图3是本实用新型二实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的配置方法的步骤流程示意图。

图4是本实用新型三实施例的轨道交通车载智能透明oled车窗集成4g及wifi功能结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型的一实施例中，请参考图1，其示出了本实用新型一实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构1的结构示意图。轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构1包括一轨交列车侧窗2、至少一个薄片状天线3和至少一个同轴线缆端射频连接器4，其中：

轨交列车侧窗2具有一窗框21及一中空玻璃22，中空玻璃22设置于窗框21内，中空玻璃22通过窗框21安装于轨交列车上。中空玻璃22还具有一中空层23及一黑色油墨区域24。请参考图2，其示出了本实用新型一实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构1的侧视结构示意图。本实施例公开的中空玻璃22还包括外层玻璃201、铝间隔条202和内层玻璃203，外层玻璃201设置于中空玻璃22的外侧，铝间隔条202的一端垂直设置于外层玻璃201的内侧，并位于外层玻璃201的边缘，内层玻璃203与铝间隔条202的另一端连接，内层玻璃203、铝间隔条202及外层玻璃201之间形成中空层23，窗框21包覆于内层玻璃203、铝间隔条202及外层玻璃201的边缘，黑色油墨区域24位于外层玻璃201及内层玻璃203的边缘，然中空玻璃22的结构并不局限于此，本领域技术人员也可以根据轨交列车的安装需求选择对应结构的中空玻璃22。

至少一个薄片状天线3设置于中空层23，并位于黑色油墨区域24，通过黑色油墨24遮挡薄片状天线3，防止其影响轨交列车侧窗2的美观。请再次参考图1、2本实施例公开的至少一个薄片状天线3的数量为二个，二个薄片状天线3分别贴合于外层玻璃201及内层玻璃203上，在实际使用时，二个薄片状天线3其中一个为主使用，另一薄片状天线3为备用，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据实际需求选择设置对应数量的薄片状天线3，例如还可以设置一个、三个或四个。至少一个薄片状天线3用于轨交列车车厢内部无线信号接收及发射，无线信号优选为第四代通讯技术信号、第五代通讯技术信号和及无线保真信号中的一种或多种，但并不以此为限。本实施例公开的至少一个薄片状天线3为印制电路板(fpc)天线或柔性电路板(pcb)天线，但并不以此为限。

至少一个薄片状天线3上还具有一同轴线缆31，同轴线缆31的一端穿过中空层23及窗框21设置于轨交列车侧窗2的外部。请再次参考图1，本实施例公开的同轴线缆31的一端穿过铝间隔条202及窗框21设置于轨交列车侧窗2的外部，用于薄片状天线3与外部的连接，但并不以此为限。

至少一个同轴线缆端射频连接器4对应设置至少一个同轴线缆31的一端。请再次参考图1，本实施例公开的至少一个同轴线缆端射频连接器4的数量为二个，二个同轴线缆端射频连接器4对应设置二个同轴线缆31的一端，但并不以此为限，本领域技术人员也可以根据薄片状天线3的设置数量选择对应数量的同轴线缆端射频连接器4。至少一个同轴线缆端射频连接器4用于与主机箱模块连接，本实施例公开的至少一个同轴线缆端射频连接器4为微波高频连接器(sma)或卡扣配合型连接器(bnc)，但并不以此为限。

本实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的安装结构1通过采用轨交列车侧窗2上的中空玻璃22及黑色油墨区域24安装天线设备，为车厢内无线网络设备提供天线终端，进而实现车厢内无线信号的覆盖，并且中空玻璃22上的黑色油墨区域24可以对天线进行遮挡，不会影响轨交列车侧窗的美观。

本实用新型的二实施例中，请参考图3，其示出了本实用新型二实施例的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的配置方法5的步骤流程示意图。轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的配置方法5包括以下步骤501-503，其中：

步骤501：提供原料。提供一轨交列车侧窗2、至少一个薄片状天线3及至少一个同轴线缆端射频连接器4，轨交列车侧窗2具有一窗框21及一中空玻璃22，中空玻璃22设置于窗框21内，中空玻璃22还具有一中空层23及一黑色油墨区域24，至少一个薄片状天线3上具有一同轴线缆31。

具体的，轨交列车侧窗2是轨交列车车厢不可缺少的部件，有轨交列车侧窗2就一定会有玻璃，轨交列车侧窗2通常采用中空结构、在四周边缘丝印黑色油墨区域24，并且轨交列车侧窗2通常是没有金属屏蔽涂层的，是纯非金属部件，因此可以采用中空玻璃22上的黑色油墨区域24安装天线设备的方式，为车厢内无线网络设备提供天线终端，进而实现车厢内无线信号的覆盖，中空玻璃22上的黑色油墨区域24可以对天线进行遮挡，也不影响车窗玻璃的美观。

但是，由于中空玻璃22的厚度通常在1厘米左右，因此，对于至少一个薄片状天线3的选择要保证天线及粘接厚度小于中空结构厚度，并且至少一个薄片状天线3上具有一同轴线缆31，以使其可穿过中空玻璃2与外部设备连接。

同时，由于天线技术的进步，使得天线既可以满足高增益、高效率、低噪声、宽频带、天线指向调整范围宽等要求，也可以做到轻、薄、小，使其具备实现与轨交侧窗中空玻璃集成的条件，因此，至少一个薄片状天线3可以选择为柔性电路板(pcb)天线，柔性电路板(pcb)天线是指通过印刷电路板的方式将天线振子印刷在pcb板材上，实现天线所需的功能参数，pcb天线可以做的很薄甚至低于1毫米，但只适合单一频段，在wifi、蓝牙等通信领域应用比较广泛；也可以选择为印制电路板(fpc)天线，印制电路板(fpc)天线类似于pcb天线工艺，直接采用印刷的方式将天线振子印刷在fpc扁线上，fpc天线更薄、所覆盖天线频段更多，可满足类似于4g、5g等通信类型多个频段的复杂需求，性能好，至于具体选择哪种天线可根据具体项目需求而定，然对于天线的种类的选择并不以此为限。

步骤502：设置薄片状天线3。将至少一个薄片状天线3贴合于中空层23，并位于黑色油墨区域24，将至少一个薄片状天线3上的同轴线缆31穿过中空层23及窗框21而伸出。

具体的，将双面胶底涂分别涂覆于至少一个薄片状天线3的背面及中空层23上，并放置一段时间，例如10分钟，但并不以此为限，然后将至少一个薄片状天线3通过该双面胶底涂贴合于中空层23上，并位于黑色油墨区域24，通过该黑色油墨区域24遮挡薄片状天线3，以防止其影响轨交列车侧窗2的美观。

同时，于中空层23及窗框21上开设与同轴线缆31直径相对应大小的孔洞，将同轴线缆31穿过中空层23及窗框21而伸出，一方面为保证中空玻璃的密封性，另一方面也是保证窗框的牢固性，尽可能的减少铝间隔条、窗框及密封结构的开孔尺寸，因此，优选的同轴线缆31在满足天线匹配性参数要求的同时尽可能的细，但并不以此为限。

更具体的，天线虽然为高可靠性器件，但考虑到由于中空玻璃22贴合的特性导致的后续万一天线损坏无法实现直接更换的不可抗拒性，因此，上述步骤501中所提供的至少一个薄片状天线3及至少一个同轴线缆端射频连接器4的数量均为二个，将二个薄片状天线3贴合于中空层23，并位于黑色油墨区域24，将二个薄片状天线3上的同轴线缆31穿过中空层23及窗框21而伸出，形成两路通信天线，其中一路为主用，另一路为备用，形成相互冗余的技术方案，但并不以此为限。

步骤503：设置同轴线缆端射频连接器4。将至少一个同轴线缆端射频连接器4与同轴线缆31的伸出端连接。

具体的，根据所接控制端(主机箱模块)的要求进行选择同轴线缆端射频连接器4，可以选择为微波高频连接器(sma)，也可以选择为卡扣配合型连接器(bnc)，至于数量与同轴线缆31的数量相同，并将同轴线缆端射频连接器4与同轴线缆31的伸出端一一对应的连接在一起，但并不以此为限。

更具体的，还包括将二个同轴线缆端射频连接器4与主机箱模块连接，控制主机箱模块内部的中处理器(cpu)主板采用双路冗余的电路方案对两路通信天线进行选择使用，当其所选择的一路通信天线出现故障，自动切换选择另一通信天线进行使用，但并不以此为限。

本实施例轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的配置方法5通过采用轨交列车侧窗上的中空玻璃22及黑色油墨区域24安装天线设备，为车厢内无线网络设备提供天线终端，进而实现车厢内无线信号的覆盖，并且中空玻璃22的黑色油墨区域24可以对天线进行遮挡，不会影响轨交列车侧窗2的美观。

同时，本实施例还通过两路通信天线，其中一路为主用，另一路为备用，形成相互冗余的技术方案对主机箱模块提供信号，增加了天线的配置的可靠性。

本实用新型的三实施例中，请参考图4，其示出了本实用新型三实施例的轨道交通车载智能透明oled车窗9集成4g及wifi功能结构示意图。本实施例提供了二实施例中所示的轨交列车侧窗中空玻璃集成天线的方法1在轨道交通车载智能透明oled车窗9集成4g及wifi功能中的应用，该智能透明oled车窗9产品由轨交列车侧窗2上的中空玻璃22上集成透明oled屏和电容触摸屏，实现基于轨交列车侧窗2的画面显示和触控操作，主要由车窗显示及触控玻璃总成和主机箱两大模块构成，乘客可通过该智能透明oled车窗直接浏览网络信息，也可以通过手机终端接入wifi网络享受无线上网服务。

4g信号的接入及wifi网络信号的覆盖，需要用到无线通信模块，特别是用于信号采集及发射的天线，因此该智能透明oled车窗在车窗中空玻璃中空内部集成了用于4g及wifi通信的薄片型天线模块。按照本实施例的方案，在天线配置方面主要采用如下方案：

1、中空玻璃22上的外层玻璃201和内层玻璃203的表面分别粘贴一个用于4g通信的薄片状天线7，并位于黑色油墨区域24，天线虽然为高可靠性器件，但考虑到由于中空玻璃22贴合的特性导致的后续万一天线损坏无法实现直接更换的不可抗拒性，因此采用两路通信天线相互冗余的方案，即在中空玻璃22内部粘贴两路相互独立的4g天线模块(薄片状天线7)，分别甩出同轴线缆31，并安装同轴线缆端射频连接器4(sma射频连接器)，通过同轴线缆端射频连接器4与主机箱模块6进行连接，形成两路通信天线。优选的，同轴线缆31的长度为20公分，线径为4毫米，以尽可能的减少中空玻璃22的对外开孔尺寸，但并不以此为限。

2、中空玻璃22上的外层玻璃201和内层玻璃203的表面还分别粘贴一个用于车厢内wifi覆盖的薄片状天线8，并位于黑色油墨区域24，基于4g天线方案同样的考虑，薄片状天线8也采用两路通信天线相互冗余的方案与主机箱模块6进行连接，也即在中空玻璃22内部粘贴两路相互独立的wifi天线模块(薄片状天线8)，分别甩出同轴线缆31，并安装同轴线缆端射频连接器4(sma射频连接器)，通过同轴线缆端射频连接器4与主机箱模块6进行连接，形成两路通信天线。

3、主机箱模块6内部cpu主板上集成wifi模块、4g模块和两路通信天线冗余判断逻辑电路，并集成一定软件算法，实现两路通信天线的切换：正常wifi模块和4g模块分别使用一路通信天线，当主机功能板通过冗余判断逻辑电路及相应的软件算法判断到该路通信天线故障，则自动切换至另一通信天线，大大提高了系统的可靠性，具有较高的实用性，至于该判断逻辑电路及软件算法本是本申请的保护范围，因此在此不进行赘述。

本实施例中虽然对中空玻璃22内部天线做了冗余处理，但基于天线这一无源终端器件的高可靠性，天线使用的寿命周期与中空玻璃22的维护更换寿命周期基本持平，因此双路冗余只是以防万一，可以成倍数提高轨交列车中空玻璃集成天线功能的使用寿命周期，提高系统的可靠性。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。