摘 要：本文首先對(duì)現(xiàn)有C網(wǎng)應(yīng)急車天線系統(tǒng)進(jìn)行分析，提出了天線倒伏的設(shè)計(jì)思路，然后通過系統(tǒng)施工、試運(yùn)行與性能測(cè)試等過程，驗(yàn)證了系統(tǒng)的各項(xiàng)性能，完成設(shè)備改造工作。最后，對(duì)C網(wǎng)應(yīng)急車天線倒伏系統(tǒng)的適用范圍、應(yīng)用場(chǎng)景等方面進(jìn)行分析和探討，這對(duì)于今后更好的完成應(yīng)急支撐任務(wù)、擴(kuò)展項(xiàng)目應(yīng)用范圍有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：C網(wǎng)應(yīng)急車；天線倒伏系統(tǒng)；工程改造；應(yīng)用

1 前言

C網(wǎng)應(yīng)急車作為網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)盲，及時(shí)疏通話務(wù)量的重要手段，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足地區(qū)、大型集會(huì)現(xiàn)場(chǎng)等地發(fā)揮著越來越重要的作用，由于C網(wǎng)應(yīng)急車的開通具有隨機(jī)性和及時(shí)性的特點(diǎn)，因此要求開通時(shí)間要短，響應(yīng)速度要快，另一方面為了減輕支撐人員的工作壓力，很有必要針對(duì)現(xiàn)有C網(wǎng)應(yīng)急車進(jìn)行一些改造，以更好的完成支撐工作。

目前的C網(wǎng)應(yīng)急車設(shè)備開通時(shí)，天饋系統(tǒng)安裝需從車內(nèi)將天線支架與天線運(yùn)送到車頂，然后再進(jìn)行手工組裝，整個(gè)工作需要兩至三人配合才能完成，且須30分鐘左右，這樣既浪費(fèi)時(shí)間也耗費(fèi)人力。隨著應(yīng)急支撐任務(wù)對(duì)時(shí)效性和支撐效果的要求越來越高，必須尋求一種既省時(shí)又省力的解決辦法。因此，特針對(duì)現(xiàn)有C網(wǎng)應(yīng)急車的天線系統(tǒng)進(jìn)行倒伏系統(tǒng)改造，安裝使用機(jī)電一體化控制系統(tǒng)，使車載天線按控制指令自動(dòng)倒伏和豎直[1]，解決通信車在通過涵洞、樹林、立交橋等一系列障礙物或進(jìn)入車庫時(shí)，車載通信天線因超高易被撞壞，造成通信中斷的問題[2]，達(dá)到縮短設(shè)備開通時(shí)間、減輕維護(hù)人員工作壓力的目的。

2 系統(tǒng)改造原則

為了最大限度的發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備作用，達(dá)到系統(tǒng)的各項(xiàng)功能要求，本次改造遵循以下原則：

2.1 利舊，節(jié)約成本

新的天線升降系統(tǒng)通過在原車升降桅桿上加裝天線倒伏機(jī)構(gòu)完成，加裝驅(qū)動(dòng)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)天線電動(dòng)升降，節(jié)約改造成本。

2.2 簡(jiǎn)化步驟，縮短架設(shè)時(shí)間

本次改造提前將天線固定于車廂支架平臺(tái)，天線倒伏與升起采用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)[3]，系統(tǒng)使用方便，天線升起迅速。

2.3 共用蓄電池

新系統(tǒng)供電與車輛支撐平衡系統(tǒng)共用直流蓄電池，節(jié)省設(shè)備占用空間。

2.4 兼顧美觀與實(shí)用效果

饋線采用絞線盤進(jìn)行收放操作，饋線與電源控制線一并走線，天線支撐架采用鋁合金制品，達(dá)到美觀、實(shí)用的效果。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，大多倒伏機(jī)構(gòu)承重都在20KG以內(nèi)，而現(xiàn)有C網(wǎng)車的天饋線系統(tǒng)重量已達(dá)到50KG左右，無法滿足需要，因此必須對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行改造。本次改造以XL/DDF02型倒伏電機(jī)為基礎(chǔ)，對(duì)內(nèi)部齒輪進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使其能達(dá)到系統(tǒng)承重要求[4]。

3.1 天線倒伏方位設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)初期，天線斜倒于車頭，天線由支架受力，但考慮到車頭與車廂距離過遠(yuǎn)，天線著力面積太小，車輛行進(jìn)過程容易晃動(dòng)，所以在車廂側(cè)面加裝支架平臺(tái)，將天線朝向改為側(cè)倒于車箱支架平臺(tái)，這樣既美觀，又穩(wěn)固。天線倒伏方位圖如圖1所示。

3.2 倒伏系統(tǒng)線路設(shè)計(jì)

天線倒伏系統(tǒng)由倒伏機(jī)構(gòu)、控制器、饋線絞盤三大部分組成。天線端饋線接頭采用彎頭固定，另一端饋線頭分別對(duì)應(yīng)接至饋線絞盤。控制器與倒伏機(jī)構(gòu)間的連接線采用七針接頭，一一對(duì)應(yīng)連接。控制器與電瓶之間采用兩線電源插頭，一腳接電源正極，二腳接電源負(fù)極。系統(tǒng)連線圖如圖2所示。

3.3 倒伏機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

倒伏機(jī)構(gòu)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、固定架和保護(hù)裝置等組成。為了承擔(dān)倒伏系統(tǒng)的天線重量，保證倒伏系統(tǒng)在車輛行進(jìn)及使用過程中的可靠穩(wěn)定，需在車體上提前固定天線支撐架。支撐架采用鋁合金型材橋架模式，頂端做成弧型塑膠，并利用螺栓鎖緊天線倒伏系統(tǒng)。

3.4 饋線絞盤設(shè)計(jì)

饋線絞盤固定與車體下部，用于纏繞饋線，它隨天線的升降而自由轉(zhuǎn)動(dòng)，天線饋線與倒伏機(jī)構(gòu)電源線呈“一”字型排線，并用防水布進(jìn)行包扎。天線端饋線接頭已提前固定好，減少了反復(fù)拆卸對(duì)饋線接頭的損傷，天線升起后，基站饋線再與繞線盤接頭對(duì)接，并進(jìn)行防水處理。

4 系統(tǒng)施工

由于天線倒伏系統(tǒng)所有部件都沒有成品，需根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行細(xì)心設(shè)計(jì)，如天線支架、饋線絞盤、電機(jī)齒輪等，都必須考慮重量、尺寸、高度等因素，所以本次施工耗時(shí)較長(zhǎng)。另外由于倒伏系統(tǒng)安裝于廂體外面，必須注意防水、限高、固定等諸多細(xì)節(jié)，比如天線豎直后，在底部與倒伏電機(jī)底座用插銷固定，以免天線升高之后，受風(fēng)力影響而出現(xiàn)晃動(dòng)現(xiàn)象。在設(shè)備安裝時(shí)，必須根據(jù)廂體實(shí)際結(jié)構(gòu)及連線設(shè)計(jì)圖進(jìn)行詳細(xì)施工，注重防水處理，以便于后續(xù)的維護(hù)和故障檢測(cè)。所有饋線接頭都采用防水膠泥與防水膠布重復(fù)包裹，天線與饋線絞盤平時(shí)都使用航空防雨罩包裹，當(dāng)在執(zhí)行支撐任務(wù)時(shí)將防雨罩取下，連接饋線及相應(yīng)接頭。改造后的倒伏系統(tǒng)如圖3所示。

5 系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試

通過不斷修改和完善，目前已完成預(yù)定改造項(xiàng)目。車輛行進(jìn)過程中，天線倒伏于車廂支撐架上面，需升起時(shí)，通過控制器，天線則可豎立。該系統(tǒng)還具備手動(dòng)升降功能，當(dāng)?shù)狗鼨C(jī)構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)，可手動(dòng)控制系統(tǒng)，保證正常使用。目前系統(tǒng)采用的是機(jī)械天線，俯仰角、方位角調(diào)整需手動(dòng)完成，今后可以結(jié)合實(shí)際情況安裝電調(diào)天線，以更好的提高工作效率。系統(tǒng)運(yùn)行圖如圖4所示。

倒伏系統(tǒng)改造完成后，對(duì)天饋線系統(tǒng)及系統(tǒng)開通進(jìn)行了相應(yīng)的測(cè)試，得到以下結(jié)果：

⑴天饋線駐波比指標(biāo)完全滿足設(shè)計(jì)要求，天饋線測(cè)試記錄如表1所示。

表1 天饋線測(cè)試記錄

天線至絞盤測(cè)試指標(biāo)饋線駐波比基站至天線測(cè)試指標(biāo)饋線駐波比

11.25 11.22

21.18 21.26

31.15 31.23

41.23 41.24

51.16 51.19

61.19 61.19

⑵改造后的系統(tǒng)，控制簡(jiǎn)單，操作方便，天線升降由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，大大縮短系統(tǒng)開通時(shí)間，改造前，設(shè)備架設(shè)約需30分鐘，人員需2-3人，而改造后，設(shè)備架設(shè)只需10分鐘，人員只需1-2人，達(dá)到了節(jié)省人力，節(jié)約時(shí)間，提高支撐效率的目的。

6 項(xiàng)目應(yīng)用推廣

目前電信、移動(dòng)和聯(lián)通等三大電信運(yùn)營(yíng)商都配有相當(dāng)多的應(yīng)急通信車輛，考慮到應(yīng)急設(shè)備開通時(shí)效性的要求越來越高，各運(yùn)營(yíng)商都在進(jìn)行著不斷的摸索與探討，該倒伏系統(tǒng)在原來應(yīng)急車升降系統(tǒng)基礎(chǔ)上改造而成，特別適用于半自動(dòng)天線升降系統(tǒng)，從而有效解決了以前天線由人工抬送至車頂再進(jìn)行安裝的麻煩，并且天線與饋線連接處的接頭已經(jīng)固定，避免了反復(fù)拆裝對(duì)饋線接頭造成損傷，提高了應(yīng)急通信支撐任務(wù)的整體效率。

全國(guó)各大區(qū)機(jī)動(dòng)通信局均配有GSM和模擬900M應(yīng)急通信車，原車載通信設(shè)備已無法使用，各地可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，參考本車天線倒伏系統(tǒng)進(jìn)行利舊改裝，另外，隨著移動(dòng)通信的不斷發(fā)展，也可以在該系統(tǒng)上加裝LTE天線，以更好的適應(yīng)大網(wǎng)應(yīng)急通信的需求。

7 總結(jié)

C網(wǎng)應(yīng)急車作為網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)盲，及時(shí)疏通話務(wù)量的重要手段，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足地區(qū)、大型集會(huì)現(xiàn)場(chǎng)等地發(fā)揮著越來越重要的作用，由于C網(wǎng)應(yīng)急車的開通具有隨機(jī)性和及時(shí)性的特點(diǎn)，往往要求開通時(shí)間要短，響應(yīng)速度要快。本次改造通過在原車天線桅桿上安裝機(jī)電一體化天線倒伏控制系統(tǒng)，使車載天線按控制指令自動(dòng)倒伏和豎直，可以大大縮短設(shè)備開通時(shí)間，達(dá)到了節(jié)約時(shí)間、節(jié)省人力，減輕維護(hù)人員工作壓力，提高支撐效率的目的。

[參考文獻(xiàn)]

[1]王洪欣，梁俊鵬.15m塔式輕型天線桿倒伏機(jī)構(gòu).科技信息，2009，19：68～69.

[2]閆頌，鄭新芬.一種車載天線的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子機(jī)械工程分會(huì)2007年機(jī)械電子學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集，2007，10.

[3]任金泉，周洪波，蔡文莉.車載天線伺服系統(tǒng)技術(shù)分析.無線電通信技術(shù)，2012，02：44-47.

[4]XL/DDF-02倒伏機(jī)構(gòu)使用維修手冊(cè).