[实用新型]一种不停车收费系统阅读器天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微波通讯天线，尤其涉及一种不停车收费系统(ETC)的阅读器天线。

背景技术

不停车收费系统(ETC)阅读器天线属于微波通讯技术领域，应用频段为5.79GHz-5.84GHz，应用场景为高速公路不停车收费系统，架设在高速公路收费路口，与汽车的车载单元进行通信，进行收费等相关操作，使汽车可以不用减速就能通过收费路口，达到不停车收费的目的。目前ETC阅读器天线要求为圆极化天线，圆极化天线的辐射电场是旋转的，这样就可以与任何方向的线极化天线进行通信，以便于与车载有源标签进行良好的通信。由于整个阅读器低抛面的要求，因此只能采用微带天线形式，并且要求该天线的增益很高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是提供一种尺寸小、性能稳定、便于批量加工的不停车收费系统阅读器天线。

本实用新型所采用的技术方案是：不停车收费系统阅读器天线，包括天线基板，所述基板包括上表面的铺铜辐射面、下表面的铺铜接地面和中间的介质板，所述上表面的铺铜辐射面包括一八单元阵的微带结构阵列天线和馈电网络，所述八单元阵的微带结构阵列天线每一辐射单元均为圆极化天线，所述馈电网络采用微带线组成微波网络，采用串馈和并馈相结合的方式将能量进行合理有效的平分，对每一辐射单元进行馈电。

所述八单元阵的微带结构阵列天线包括八个相同的矩形辐射单元，每一辐射单元长宽不同形成圆极化天线，所述矩形辐射单元尺寸优选为16.3mm×14.5mm，每个辐射单元都在矩形的顶角处进行馈电。

所述天线的馈电优选通过同轴线采用底馈形式，同轴线连接方式是将同轴线的外皮与下层的铺铜接地面焊接，同轴线的芯线穿过通孔与上层的铺铜辐射面焊接。

所述天线基板优选为160mm×100mm×2mm长方体的PTFE板，介电常数为2.2。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用微带结构的阵列天线的形式，通过微波网络将每个单元连接，将每个单元的增益最大的结合，达到高增益低抛面的要求，天线为圆极化天线，增益大于15dBi，轴比小于2dB，驻波比小于1.2，尺寸相对较小，性能稳定，易批量加工，安装方便。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型上表面的铺铜辐射面结构示意图；

图3是本实用新型的馈电网络结构示意图；

图4是本实用新型下表面的铺铜接地面结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型所述不停车收费系统阅读器天线，包括天线基板，天线基板包括上表面的铺铜辐射面1、下表面的铺铜接地面3和中间的介质板2，因为该天线的应用频段为5.79GHz---5.84GHz，应用频率非常高，因此采用损耗小的PTFE板材，同时如果板材选择太厚，还会有表面波的损耗，所以介质板也不能太厚，因此天线基板选用了2mm厚的PTFE板材。

如图2所示，铺铜辐射面1包括一八单元阵的微带结构阵列天线和馈电网络，包括八个相同的矩形辐射单元，组阵的形式是4×2的形式，横向4个辐射单元，纵向2个辐射单元，矩形辐射单元的尺寸为16.3mm×14.5mm，每个辐射单元都在矩形的顶角处进行馈电，使得贴片的两条长短边都在辐射能量，增益较高，每一个辐射单元能达到6dBi的增益，通过长短边的不同，使得轴比很低，保证了圆极化的实现，并且辐射单元的阻抗调整也很简单，为后面的微波馈电网络的运用奠定了良好的基础。辐射单元之间通过微带网络连接起来，如图3所示，馈电网络采用微带线组成微波网络，馈电网络采用串馈和并馈相结合的方式将能量进行合理有效的平分，能量通过中间的馈电处注入，先进行并联的对分，然后每一部分又采用了串行和并行馈电相结合的方式，平分到每个辐射单元上，使每个辐射单元都能够进行辐射，可以让每个辐射单元的能量最大累加，达到高增益的目的。

图4所示为下表面的铺铜接地面结构示意图，本实施例中天线的馈电可采用传统的底馈方式，将同轴线的外皮与下层的铺铜接地面焊接后，同轴线的芯线穿过通孔与上层的铺铜辐射面焊接即可实现(图中未示出)。