[发明专利]集有检波电路的微带天线

说明书

所属技术领域

本发明涉及智能交通系统中的专用短程通信(DSRC)技术领域，尤其是涉及微波专用短程通信中的微波检波天线。

背景技术

专用短程通讯(Dedicated Short Range Communication，简称DSRC)技术主要基于无线通信实现，用于电子不停车收费(ETC)、车辆自动识别等领域。中国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 Unit，简称OBU)和路测设备(Road Side Unit，简称RSU)。车载电子标签安装在车辆上、存储车辆信息，用以标记车辆的设备。路侧设备通过无线微波通信读写电子标签所存储的信息。

车载电子标签OBU为了满足长时期使用的要求、减少功耗，采用了射频唤醒的通信方式。车载电子标签OBU通常处于微功耗的状态。当电子标签进入通信区域后，射频唤醒电路产生触发信号使得电子标签进入工作状态。

上述的射频唤醒电路原理就是射频唤醒天线接收到路侧基站发射的微波唤醒信号后经检波电路，滤波放大产生触发信号至微处理器，使其进入工作状态；同时上述检波电路输出信号被进一步解调得到路侧基站发送的数据信息。

采用传统的微波天线和检波电路设计，为了实现良好的性能，天线及检波电路的面积过大，不适用于车载电子标签OBU。现产品中多采用的微波天线和检波电路采用的是一体化腔体结构，虽然面积不大，但是结构复杂，需要多个器件进行匹配，同时为了达到最佳性能，需要加屏蔽盒，增加了量产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供集有检波电路的微带天线，在提高了微波检波性能，减少了天线面积的同时，简化了天线的复杂度，减少成本，易于大量生产。

本发明集有检波电路的微带天线的技术方案是：包括由微带天线单元A1，检波二极管D1及匹配电容C1组成。其特征是：所述检波二极管D1嵌在所述微带天线A1中间，所述检波二极管D1的一极通过过孔与地相连，所述检波二极管D1的另一极与所述微带天线A1相连，所述匹配电容C1通过微带线传输W1与所述微带天线A1相连，微波信号的通过检波二极管D1检波后由微带传输线W1输出。

本发明具有以下几个优点：

(1)采用微带天线，具有低剖面、低成本、易实现圆极化、易于大量生产等优点；

(2)所述检波二极管D1嵌在所述微带天线A1中间，进一步减小了天线和检波电路的整体面积；

(3)所需器件少，检波天线的阻抗匹配简单，易于大量生产和调试。

附图说明

图1一种右旋极化微带天线的结构示意图

图2本发明的集有检波电路的微带天线的结构示意图

图3集有检波电路的微带天线的等效电路示意图

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

本实例应用于智能交通的专用短程通讯。根据国标专用短程通信物理层GBT20851.1-2007的要求，OBU的接收天线采用右旋圆极化天线，其工作频率5.8GHz。

微带天线通常由一个矩形或方形的金属贴片置于接地平面上一片薄层电介质(称为基片)表面所组成，其贴片采用光刻工艺制作。本实例中采用最通用的FR4板材介电常数为4.4，介质基片厚度为1.5毫米的介质基片材料。贴片采用正方形，边长近似四分之一个波长。为了实现右旋圆极化，采用切角结构。如图1所示，其具体尺寸L为11.8毫米，a为1.5毫米。根据公式(1)计算可得图1天线的辐射阻抗为512+0j欧姆。

R_R＝90ε_R²/(ε_R-1)                                    (1)

微带天线的馈电方式比较灵活，可以直接采用中心馈电点的方式，馈电点的位置决定了馈电点的输入阻抗，其关系式如公式(2)：

R_1n＝R_R*cos²(πL_p/L  )                                (2)

由公式(2)可知，当馈电点靠近微带天线边缘时，其馈电点的输入阻抗等于天线的辐射阻抗为512+0j欧姆；当馈电点靠近微带天线中心时，其馈电点的输入阻抗等于0+0j欧姆，相当于虚地点。