C网应急车天线倒伏系统

摘 要：本文首先对现有C网应急车天线系统进行分析，提出了天线倒伏的设计思路，然后通过系统施工、试运行与性能测试等过程，验证了系统的各项性能，完成设备改造工作。最后，对C网应急车天线倒伏系统的适用范围、应用场景等方面进行分析和探讨，这对于今后更好的完成应急支撑任务、扩展项目应用范围有一定的指导意义。

关键词：C网应急车；天线倒伏系统；工程改造；应用

1 前言

C网应急车作为网络补盲，及时疏通话务量的重要手段，在网络覆盖不足地区、大型集会现场等地发挥着越来越重要的作用，由于C网应急车的开通具有随机性和及时性的特点，因此要求开通时间要短，响应速度要快，另一方面为了减轻支撑人员的工作压力，很有必要针对现有C网应急车进行一些改造，以更好的完成支撑工作。

目前的C网应急车设备开通时，天馈系统安装需从车内将天线支架与天线运送到车顶，然后再进行手工组装，整个工作需要两至三人配合才能完成，且须30分钟左右，这样既浪费时间也耗费人力。随着应急支撑任务对时效性和支撑效果的要求越来越高，必须寻求一种既省时又省力的解决办法。因此，特针对现有C网应急车的天线系统进行倒伏系统改造，安装使用机电一体化控制系统，使车载天线按控制指令自动倒伏和竖直[1]，解决通信车在通过涵洞、树林、立交桥等一系列障碍物或进入车库时，车载通信天线因超高易被撞坏，造成通信中断的问题[2]，达到缩短设备开通时间、减轻维护人员工作压力的目的。

2 系统改造原则

为了最大限度的发挥现有设备作用，达到系统的各项功能要求，本次改造遵循以下原则：

2.1 利旧，节约成本

新的天线升降系统通过在原车升降桅杆上加装天线倒伏机构完成，加装驱动电机，实现天线电动升降，节约改造成本。

2.2 简化步骤，缩短架设时间

本次改造提前将天线固定于车厢支架平台，天线倒伏与升起采用电机进行驱动[3]，系统使用方便，天线升起迅速。

2.3 共用蓄电池

新系统供电与车辆支撑平衡系统共用直流蓄电池，节省设备占用空间。

2.4 兼顾美观与实用效果

馈线采用绞线盘进行收放操作，馈线与电源控制线一并走线，天线支撑架采用铝合金制品，达到美观、实用的效果。

3 系统设计

根据市场调查，大多倒伏机构承重都在20KG以内，而现有C网车的天馈线系统重量已达到50KG左右，无法满足需要，因此必须对驱动电机进行改造。本次改造以XL/DDF02型倒伏电机为基础，对内部齿轮进行重新设计，使其能达到系统承重要求[4]。

3.1 天线倒伏方位设计

设计初期，天线斜倒于车头，天线由支架受力，但考虑到车头与车厢距离过远，天线着力面积太小，车辆行进过程容易晃动，所以在车厢侧面加装支架平台，将天线朝向改为侧倒于车箱支架平台，这样既美观，又稳固。天线倒伏方位图如图1所示。

3.2 倒伏系统线路设计

天线倒伏系统由倒伏机构、控制器、馈线绞盘三大部分组成。天线端馈线接头采用弯头固定，另一端馈线头分别对应接至馈线绞盘。控制器与倒伏机构间的连接线采用七针接头，一一对应连接。控制器与电瓶之间采用两线电源插头，一脚接电源正极，二脚接电源负极。系统连线图如图2所示。

3.3 倒伏机构设计

倒伏机构由驱动电机、固定架和保护装置等组成。为了承担倒伏系统的天线重量，保证倒伏系统在车辆行进及使用过程中的可靠稳定，需在车体上提前固定天线支撑架。支撑架采用铝合金型材桥架模式，顶端做成弧型塑胶，并利用螺栓锁紧天线倒伏系统。

3.4 馈线绞盘设计

馈线绞盘固定与车体下部，用于缠绕馈线，它随天线的升降而自由转动，天线馈线与倒伏机构电源线呈“一”字型排线，并用防水布进行包扎。天线端馈线接头已提前固定好，减少了反复拆卸对馈线接头的损伤，天线升起后，基站馈线再与绕线盘接头对接，并进行防水处理。

4 系统施工

由于天线倒伏系统所有部件都没有成品，需根据实际需求进行细心设计，如天线支架、馈线绞盘、电机齿轮等，都必须考虑重量、尺寸、高度等因素，所以本次施工耗时较长。另外由于倒伏系统安装于厢体外面，必须注意防水、限高、固定等诸多细节，比如天线竖直后，在底部与倒伏电机底座用插销固定，以免天线升高之后，受风力影响而出现晃动现象。在设备安装时，必须根据厢体实际结构及连线设计图进行详细施工，注重防水处理，以便于后续的维护和故障检测。所有馈线接头都采用防水胶泥与防水胶布重复包裹，天线与馈线绞盘平时都使用航空防雨罩包裹，当在执行支撑任务时将防雨罩取下，连接馈线及相应接头。改造后的倒伏系统如图3所示。

5 系统运行测试

通过不断修改和完善，目前已完成预定改造项目。车辆行进过程中，天线倒伏于车厢支撑架上面，需升起时，通过控制器，天线则可竖立。该系统还具备手动升降功能，当倒伏机构出现故障时，可手动控制系统，保证正常使用。目前系统采用的是机械天线，俯仰角、方位角调整需手动完成，今后可以结合实际情况安装电调天线，以更好的提高工作效率。系统运行图如图4所示。

倒伏系统改造完成后，对天馈线系统及系统开通进行了相应的测试，得到以下结果：

⑴天馈线驻波比指标完全满足设计要求，天馈线测试记录如表1所示。

表1 天馈线测试记录

天线至绞盘测试指标 馈线 驻波比 基站至天线测试指标 馈线 驻波比

1 1.25 1 1.22

2 1.18 2 1.26

3 1.15 3 1.23

4 1.23 4 1.24

5 1.16 5 1.19

6 1.19 6 1.19

⑵改造后的系统，控制简单，操作方便，天线升降由电机驱动，大大缩短系统开通时间，改造前，设备架设约需30分钟，人员需2-3人，而改造后，设备架设只需10分钟，人员只需1-2人，达到了节省人力，节约时间，提高支撑效率的目的。

6 项目应用推广

目前电信、移动和联通等三大电信运营商都配有相当多的应急通信车辆，考虑到应急设备开通时效性的要求越来越高，各运营商都在进行着不断的摸索与探讨，该倒伏系统在原来应急车升降系统基础上改造而成，特别适用于半自动天线升降系统，从而有效解决了以前天线由人工抬送至车顶再进行安装的麻烦，并且天线与馈线连接处的接头已经固定，避免了反复拆装对馈线接头造成损伤，提高了应急通信支撑任务的整体效率。

全国各大区机动通信局均配有GSM和模拟900M应急通信车，原车载通信设备已无法使用，各地可根据实际应用情况，参考本车天线倒伏系统进行利旧改装，另外，随着移动通信的不断发展，也可以在该系统上加装LTE天线，以更好的适应大网应急通信的需求。

7 总结

C网应急车作为网络补盲，及时疏通话务量的重要手段，在网络覆盖不足地区、大型集会现场等地发挥着越来越重要的作用，由于C网应急车的开通具有随机性和及时性的特点，往往要求开通时间要短，响应速度要快。本次改造通过在原车天线桅杆上安装机电一体化天线倒伏控制系统，使车载天线按控制指令自动倒伏和竖直，可以大大缩短设备开通时间，达到了节约时间、节省人力，减轻维护人员工作压力，提高支撑效率的目的。

[参考文献]

[1]王洪欣，梁俊鹏.15m塔式轻型天线杆倒伏机构.科技信息，2009，19：68～69.

[2]闫颂，郑新芬.一种车载天线的结构设计.中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集，2007，10.

[3]任金泉，周洪波，蔡文莉.车载天线伺服系统技术分析.无线电通信技术，2012，02：44-47.

[4]XL/DDF-02倒伏机构使用维修手册.