[实用新型]用于专用短程通信的双通道射频收发装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及智能交通系统(ITS)中的专用短程通信(DSRC)技术领域，特别涉及一种用于专用短程通信的双通道射频收发装置。

背景技术

专用短程通信(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)技术主要基于无线通信(包括红外和微波技术等)而实现，用于电子不停车收费(ETC)、车辆自动辨识(AVI)、物资管理、驾车安全等领域，以实现人、车、路之间在限定区域内的无线信息交互，专用短程通信技术一般采用定向天线技术将无线通信控制在特定空间范围内。DSRC的通信频段是5.8GHz，该频段在抗干扰和信息传输量等技术标准上具有优势。

专用短程通信(DSRC)设备通常包括两个关键设备：车载电子标签(On-Board Units，简称OBU)和路侧设备(Road-Side Units，简称RSU)。其中电子标签安装在车辆、集装箱等被标识的移动或固定的物体上，用于存储该物体的关键信息；路侧设备的主要功能是采集车载电子标签所记录的信息，实现对被标识物体的自动辨识，并与电子标签通过无线链路进行信息交互以配合完成相关的应用流程。

一般的DSRC设备使用的都是单通信区域，即一个路侧单元只输出一路射频信号定向覆盖一个通信区域，单通信区域按区域长短分为有长通信区域和短通信区域。这两种区域都有其不足之处：

(1)短通信区域，约覆盖1～6米区域，造成可供车辆通过的交易时间不够，没有足够时间使到路侧单元与车载单元完成通信，因此只能减低过车速度，从而降低了通行效率。

(2)长通信区域，约覆盖2～10米，通信区域过比较大，造成经常有多辆车辆同时出现在天线覆盖区域内的情形，当前端车辆不能完成交易而后端车辆完成交易的情况下，就会出现系统控制的混乱，例如前端车辆被放行而后端车辆被拦截的错误，即跟车干扰。

于2006年11月22日公告的中国实用新型专利CN 2840200Y(专利号为200520067262.6)，公开了一种双通信区电子不停车收费车道系统。该实用新型所提供的双通信区域分为远区域和近区域，每个区域都结合了上文所述的长通信区域和短通信区域的优缺点，提供了一种可以减少跟车干扰，提高通车速度的车道系统和实现方法，但是，该实用新型只是在整个车道系统和方法上实现，没有涉及到具体的路侧单元射频装置。

于2005年11月23日授权公告的中国发明专利CN 1228925C(专利号为02140704.5)，公开了一种用于专用短程通信路边设备的射频装置。该发明提供了一种应用于ITS的路侧单元的射频装置，但是，该射频装置只是提供一个天线的输出，只可以使用在单个的通信覆盖区域，没有能提供可用于双个通信区域使用的路边设备射频装置。

如图1所示，为已有的专利或正在使用的DSRC单区域使用的路侧单元射频装置，包括天线收发开关101，接收控制和发射控制分别控制天线开关101，使信号切换到接收和发送通路；发送部分116，TX数据通过一个带通滤波器113，控制一个由锁相环信号发生器109产生的5.8GHz信号通过一个开关112(开关112打开，信号通过；关闭，则信号阻塞)，从而产生ASK信号，通过滤波器111，再由功率放大器110放大信号，发送到天线开关101的发射端；接收部分117，由天线100接收到信号，通过天线开关101，经带通滤波器102滤波，再由放大器103低噪放大，由锁相环信号发生器108产生的本地振荡信号与之在混频器104混频，产生一中频信号，通过中频滤波器105，再经放大器106放大，由ASK解调器107解调出信号。

接收部分117，包括带通滤波器102，滤掉5.8GHz有用频带外的干扰信号，放大弱信号的低噪声放大器103，双平衡混频器104与本振信号混频，滤掉70MHz通道带宽外的中频滤波器105，中频放大器106，转换模拟信号成数字信号的ASK解调器107。

发送部分116，包括数据滤波器113，作为ASK调制器的射频开关112，5.8GHz的带通滤波器111，放大已经过ASK调制的5.8GHz信号的功率放大器110。

发射和接收通路的本振信号分别由锁相环信号发生器109、108所产生，接收本振提供一个5.72GHz信号，发射本振提供一个5.83GHz的信号，这是中国DSRC标准(GB/T 20851.1-2007物理层)的信道1的本振频率，若为信道2则接收本振频率为5.73GHz，发射本振频率为5.840GHz。