一种扼流圈内置的大功率车载天线及其使用方法与流程

本发明涉及通信天线技术领域，特别是指一种扼流圈内置的大功率车载天线及其使用方法。

背景技术：

鞭天线也称鞭状天线、鞭形天线，是一种短波、超短波电台常用的垂直全向天线，由于其结构简单，机动性好，适用于运动中的无线电台使用，比如电台车、坦克电台等均配备有此类型的天线。

依据天线设计理论宽频带阻抗匹配原理，当天线的输入阻抗与电台的输出阻抗即馈线的阻抗匹配时，高频能量全部被天线辐射，馈线上只有入射波，没有反射波。馈线上传输的是行波，馈线上各处的电压幅度相等，馈线上任意一点的阻抗都等于它的特性阻抗。不匹配时，也就是天线阻抗不等于馈线特性阻抗时，天线就不能全部将馈线上传输的高频能量吸收，而只能吸收部分能量。入射波的一部分能量反射回来形成反射波，其结果降低了发射机的有效功率，影响通信效果。现在通常的做法是将在传输系统的阻抗不连续处引入匹配设备，在原来的不连续的基础上引入另一种不连续型，使它产生的反射波正好被原来的发射波干涉抵消，从而达到阻抗匹配。

如申请日为2010年12月8日、申请号为201010582006的中国发明专利公开了一种车载超短波宽带天线，该天线通过在电台和天线之间插入一个无源网络，实现阻抗匹配及提高天线的功率容量的目的，并且增加扼流圈来达到吸收反射波能量的目的。但是天线在超大功率下，如超过1000w以上，反射波的能量对应增大，就会造成扼流圈吸收的能量过大，进而扼流圈的磁环过热炸裂，造成天线的损坏。

技术实现要素：

本发明提出一种扼流圈内置的大功率车载天线及其使用方法，以解决在大功率输入的情况下扼流圈磁环易损坏的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种扼流圈内置的大功率车载天线，包括天线座，天线座的上方设置有天线杆，天线座内设置有扼流圈，所述天线座包括壳体和设置于壳体内的扼流圈支撑板，扼流圈支撑板与壳体底部间隔设置，且通过连接板相连，扼流圈支撑板通过连接板与壳体底部进行导热，扼流圈支撑板的上端设置有导热环，扼流圈置于导热环内，扼流圈与导热环之间以及扼流圈与扼流圈支撑板之间均填充有导热硅脂。

进一步地，扼流圈支撑板上设置有与扼流圈中心孔相通的扼流圈通风孔，扼流圈支撑板与壳体内表面之间设有外通风孔，壳体上设置有进风口和出风口，扼流圈通风孔和外通风孔均与进风口和出风口相通。

进一步地，天线座内还设置有与天线杆电连接的负载，负载位于扼流圈的上方，出风口位于负载的上方，进风口位于扼流圈支撑板的下方。

进一步地，所述负载包括上负载固定板和下负载固定板，上负载固定板和下负载固定板之间间隔设置有至少两个电阻，上负载固定板设有若干个上通过孔，下负载固定板上设有若干个下通风孔，上通风孔和下通风孔均与电阻之间的间隙以及进风口和出风口相通。

进一步地，壳体包括外罩，设置于外罩上端的顶盖和设置于外罩下端的底座，底座的上端沿周向间隔设置有底座支撑体，底座支撑体的上端置于外罩内，进风口位于外罩下方，且位于相邻底座支撑体之间，顶盖的下端沿周向间隔设置有顶盖支撑体，顶盖支撑体的下端置于外罩内，出风口位于外罩的上方，且位于相邻顶盖支撑体之间，底座支撑体和顶盖支撑体的外侧靠近外罩的一端均设置有支撑台阶，支撑台阶用于外罩端部的支撑。

进一步地，天线座的上端通过弹簧接头与天线杆可拆卸相连。

进一步地，壳体内还设置有磁环线圈，外罩上设置有接头固定座，接头固定座和磁环线圈电相连，磁环线圈分别与负载和扼流圈电相连。

进一步地，外罩呈筒状，顶盖呈圆盘状，顶盖的直径大于外罩上端的外径，外罩的内表面与负载正对的位置处设有防火层。

所述的一种扼流圈内置的大功率车载天线的使用方法，包括以下步骤：

(1)所述天线安装时，将底座固定于车顶上，天线杆通过弹簧接头与天线座相连，将发射机与接头固定座相连，完成天线的组装；

(2)所述天线工作时，扼流圈产生的热量通过导热硅脂传至导热环及位于扼流圈底部的扼流圈支撑板，并通过与连接板及底座，将热量传导到车体上，达到扼流圈散热的目的；

(3)负载上的电阻发热，并向周围辐射热量，周围的空气被率先加热，加热后的热空气自然膨胀并向上移动，接着从出风口排出天线座内；由于热空气流出所造成的负压，天线座外的冷空气开始从进风口向天线座内流动，然后在被电阻加热之后，再从天线座的出风口排出天线座外，循环往复，达到散热的目的；

(4)同时从进风口流入天线座的冷空气会流经扼流圈通风孔、扼流圈中心孔以及外通孔，对扼流圈内外侧进行散热。

进一步地，步骤(3)中，在负载内部被加热的空气能够从上通风孔中排出，通过进风口进入天线座内的冷空气从下通风孔中进入负载内，对负载内进行散热。

本发明的有益效果：

本发明通过在扼流圈外侧设置导热环，使原本在扼流圈磁环内的热量能够通过导热硅脂转移到导热环中，并从导热环内传导到车体上，防止扼流圈过热引起扼流圈的炸裂。

将扼流圈支撑板固定在壳体进风口的上方，可以利用空气对流提高扼流圈的散热能力，并在扼流圈支撑板上开设扼流圈通风孔，使从进风口流入的气流能够从扼流圈通风孔及扼流圈中心孔穿过，进一步提高扼流圈的散热能力。

通过在壳体上开设进风口和出风口，使负载产生的热量加热附近空气，并使空气膨胀并向上流动，从出风口排除，在加上热空气流出造成的气压差下，使外界的冷空气被抽入壳体内，进行下一次散热循环，循环往复，提高对负载的散热能力。

通过将负载设置为开放结构，并在固定板上开设若干通风孔，便于热空气的排出，提高散热效果。

通过在壳体内侧设置石棉等防火材料，避免壳体的起火导致天线的烧毁。

本发明在正常使用中，最大输入功率为1500w，连续发射数小时，无异常情况，符合要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明的结构示意图；

图2为图1中a-a的剖视图；

图3为上负载固定板的结构示意图；

图4为下负载固定板的结构示意图；

图5为电阻结构示意图。

1、天线杆；2、弹簧接头；3、顶盖；4、顶盖支撑体；5、外罩；6、长螺杆；7、上负载固定板；701、上通风孔；702、负载固定孔；8、下负载固定板；801、下通风孔；9、电阻；901、电阻固定架；9011、电阻夹持端；9012、电阻固定端；10、防火层；11、磁环线圈；12、接头固定座；13、底座支撑体；131、底座固定部分；132、底座支撑部分；14、底座；141、底座固定孔；15、连接板；16、扼流圈支撑板；161、扼流圈通风孔；17、导热环；18、扼流圈；19、导热硅脂。

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付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。

实施例一

如图1-2所示，一种扼流圈内置的大功率车载天线，包括天线座和天线杆1，天线座的上方设置有天线杆1，所述天线座包括壳体及安装在壳体内的匹配器、无源网络板，壳体包括顶盖3、底座14及置于顶盖3和底座14之间呈圆筒状的外罩5，顶盖3的上表面上固定有呈鼓状的弹簧接头2，弹簧接头2上端设置有外螺纹段，上天线杆1底端设有螺纹孔，上天线杆1通过螺纹孔与弹簧接头2的外螺纹段螺纹连接，可拆固定在弹簧接头2上端。

由于需要吸收天线反射回来的功率，因此天线座内还设有扼流圈18，外罩5内还设有一个扼流圈支撑板16，所述扼流圈支撑板16包括用于放置扼流圈18的扼流圈支撑部分和设置在支撑部分左右两侧的扼流圈固定部分，扼流圈固定部分两端与底座14相连，扼流圈支撑部分呈圆盘状，且扼流圈固定部分的宽度小于扼流圈支撑部分的直径，即在扼流圈支撑板与外罩内表面之间构成了外通风孔，提高外罩5内部的通风能力。

本实施例中，扼流圈18底部涂覆导热硅脂19之后粘在扼流圈支撑板16的上表面上，使扼流圈18内的热量能够通过扼流圈支撑板16导出扼流圈18内，提高对扼流圈18的散热能力。

扼流圈支撑板16的上表面上还固定有一个呈筒状的导热环17，导热环17下边沿处设有向外翻折的翻边，翻边上设有多个供螺钉穿过的穿孔以使导热环17固定在扼流圈支撑板16上。扼流圈18置于导热环17内，且扼流圈18的外周面和导热环17的内表面之间填充有导热硅脂19，使扼流圈18内的热量能够通过导热环17导出扼流圈18内，底座14与扼流圈支撑板16之间还固定有一个连接板15，连接板15呈u型，包括分别用于固定在底座14和扼流圈支撑板16上的连接板固定段，及连接两个连接板固定段的连接板连接段，且两个连接板固定段远离连接板连接段的一端均朝向底座14中心位置，使导热环17及扼流圈支撑板16中的热量能够通过连接板17及底座14，将热量传导到车体上，提高对扼流圈18的散热能力。

实施例二

本实施例与实施例一基本相同，不同之处在于：如图1-2所示，扼流圈支撑部分中心还开设有与扼流圈18的中心孔相对应的扼流圈通风孔161，壳体上设置有进风口和出风口，进风口和出风口通过扼流圈通风孔161和外通风孔相通。使从进风口流入外罩5内的气流能够通过扼流圈通风孔161、扼流圈18的中心孔以及外通孔，带走一部分扼流圈18的热量，提高对扼流圈18的散热能力。

如图1和3-5所示，天线座内还装配有磁环线圈11和负载，外罩5上设有接头固定座12，接头固定座12与磁环线圈11电连接，磁环线圈11分别与负载和扼流圈18电相连。负载位于扼流圈18的上方，出风口位于负载的上方，进风口位于扼流圈支撑板16的下方。

负载包括具有相同结构的上负载固定板7和下负载固定板8，负载通过两根长螺杆6与上负载固定板7的上负载固定孔702螺纹连接以使负载吊装在顶盖3上，并通过长螺杆3与弹簧接头2及天线杆1电连接。上负载固定板7和下负载固定板8均呈圆盘状，上负载固定板7和下负载固定板8的外边沿上周向间隔设置有14个电阻9，电阻9的两端均固定有电阻固定支架901，电阻固定支架包括一体设置的用于夹紧呈柱状的电阻9上端的电阻夹持端9011和用于固定在上负载固定板7和下负载固定板8上的电阻固定端9012，电阻固定端9012呈片状，并朝向上负载固定板7及下负载固定板8中心翻折，电阻固定端9012上设有通孔，上负载固定板7和下负载固定板8对应位置设有螺纹孔，螺钉穿过电阻固定端9012上的通孔与上负载固定板7和下负载固定板8上的螺纹孔螺纹连接，将电阻9通过固定在上负载固定板7和下负载固定板8之间。

上负载固定板7和下负载固定板8上还分别设有多个上通风孔701和下通风孔801，上通风孔701和下通风孔801均与电阻9之间的间隙以及进风口和出风口相通，即与电阻9围成的区域连通，提高负载的散热能力，避免热量在负载中心集聚，无法扩散。当然，在其他实施例中，负载上的电阻数量可以有两个、三个等大于两个的任意数量。

实施例三

本实施例与实施例一或二基本相同，不同之处在于：如图1和2所示，顶盖3呈圆盘状，顶盖3下表面上设有四个以顶盖3中心为圆心周向间隔设置的顶盖支撑体4，顶盖支撑体4包括顶盖支撑部分和用于与外罩5固定的顶盖固定部分，其中顶盖支撑部分和顶盖固定部分为一体结构，所述顶盖固定部分固定在顶盖3的下表面上，顶盖固定部分与顶盖支撑部分之间设有用于与外罩5的上边沿支撑配合的顶盖支撑台阶，该顶盖支撑台阶的上表面构成外罩上支撑面，该外罩上支撑面与顶盖3的下表面之间平行间隔设置，以使外罩5与顶盖3间隔设置，顶盖固定部分背向底座14中心的侧面呈圆弧状，并与外罩5的内表面曲率相等，保证该圆弧面能够与外罩5的内表面紧密贴合，四个顶盖支撑体4的顶盖支撑部分构成类内撑式四爪卡盘的结构，所述顶盖固定部分上设有螺纹孔，外罩5与顶盖固定部分的螺纹孔相对的位置处设有通孔，螺钉穿过外罩5上的通孔并与顶盖固定部分上的螺纹孔螺纹连接，将外罩5与顶盖支撑体固定连接。其中，外罩5的上边沿、顶盖3的下表面和相邻两个顶盖支撑体4的顶盖支撑部分之间围成出风口。当然，在其他实施例中，顶盖支撑体4的数量可以有两个、三个等大于两个的任意数量。

由于本发明的天线需要安装在车体顶部，为了提高天线的防水性能，顶盖3的直径大于外罩5的下边沿的直径，防止雨水通过出风口落入天线座内，防止天线损坏。

底座14呈圆盘状，底座14上设有四个底座固定孔，底座14上以底座14中心为中心周向间隔设置有四个底座支撑体13，底座支撑体13采用与顶盖支撑体4相同的结构，底座支撑体4包括底座支撑部分132和用于与外罩5固定的底座固定部分131，其中底座支撑部分132和底座固定部分131为一体结构，所述底座支撑部分132固定在底座14上，底座固定部分131与底座支撑部分132之间设有用于与外罩5的下边沿支撑配合的底座支撑台阶，该底座支撑台阶的上表面构成外罩下支撑面，外罩下支撑面与底座14的上表面平行间隔设置以使外罩5的下边沿与底座14间隔设置，底座固定部分131背向底座14中心的侧面呈圆弧状，并且与外罩5的内表面曲率相等，保证该圆弧面能够与外罩5的内表面紧密贴合，四个底座支撑体13的底座固定部分131构成了内撑式四爪卡盘的结构，所述底座固定部分131上设有螺纹孔，外罩5与底座固定部分131的螺纹孔相对的位置设有下通孔，螺钉穿过外罩5上的下通孔并与底座固定部分131上的螺纹孔螺纹连接，将外罩5固定在底座支撑体13上。外罩5的下边沿、底座14的上表面和相邻两个底座支撑体13的底座支撑部分之间围成进风口。扼流圈固定部分两端通过螺钉固定在两组对称设置的底座固定部分的上端面上。当然，在其他实施例中，底座支撑体13的数量可以有两个、三个等大于两个的任意数量。

实施例四

实施例一至三所述的一种扼流圈内置的大功率车载天线的使用方法，包括以下步骤：

(1)该天线安装时，使用螺钉穿过底座14上的底座固定孔141将底座14固定在车顶上，并将发射机与外罩5上的接头固定座12连接，然后将天线杆1旋入弹簧接头2上的外螺纹段，天线组装完成；

(2)在该天线在大功率状态下工作时，扼流圈产生的热量通过导热硅脂被包裹在扼流圈外侧的导热环及位于扼流圈底部的扼流圈支撑板吸收，并通过与车体连接的连接板及底座，将热量传导到车体上，达到扼流圈散热的目的；

(3)负载及扼流圈为主要发热源，负载上的电阻发热，并向周围辐射热量，周围的空气被率先加热，加热后的热空气自然膨胀并向上移动，接着从天线座的出风口排出天线座内，由于热空气流出所造成的负压，天线座外的冷空气开始从天线座的进风口向天线座内流动，然后在被电阻加热之后，再从天线座的出风口排出天线座外，循环往复，达到散热的目的；

(4)从进风口流入的冷空气能够流经扼流圈支撑板上的通风孔、扼流圈中心孔以及外通孔，，对扼流圈内外侧进行散热进一步提高扼流圈的散热效果。

步骤(3)中，在负载内部被加热的空气能够从上负载固定板7的上通风孔701中排出，并且从天线座进风口进入天线座内的冷空气也能从下负载固定板8的下通风孔801中进入电阻9所围成的区域内，提高负载的散热效果。

外罩5选用环氧玻璃钢作为外罩5的主体材料，为了防止环氧玻璃钢表面起火，外罩5的内表面正对负载的位置处贴覆有至少一层石棉，石棉构成防火层10，避免外罩5起火导致天线的整体损坏。当然，在其他实施例中，也可以通过外罩5的内表面正对负载的位置处涂覆防火漆或贴覆聚氨酯防火层来实现防火的目的。

导热环、扼流圈支撑板、连接板均采用导热性较好的黄铜或紫铜作为主体材料，进一步提高散热效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。