[实用新型]路侧设备的阵列天线及电子不停车收费系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种RSU（Roadside Unit，路侧设备）的阵列天线及ETC（Electronic Toll Collection，电子不停车收费）系统。

背景技术

ETC系统是目前国际上主要研究和推广的自动电子收费系统，适用于高速公路以及交通繁忙的桥梁隧道环境下的车辆收费解决方案。RSU是ETC系统的标准配件，一般安装收费站的车道上。当车辆通过ETC车道时，OBU（On Board Unit，车载单元）与RSU通过天线发射和接收射频信号，不需停车即可完成ETC收费，从而提高汽车通行速度，有效解决交通堵塞问题。

在上述ETC系统的收费过程中，RSU用内置的圆极化阵列天线保证车道路面的有效覆盖，因此，圆极化阵列天线是实现ETC收费系统的重要元件。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种RSU的阵列天线及ETC系统，以实现圆极化微带阵列天线有效地应用于ETC系统。

一种路侧设备的阵列天线，包括：

天线矩阵，和与所述天线矩阵相连的馈电网络，所述天线矩阵包括至少4个天线阵元，所述馈电网络包括级联的阻抗变换段，所述4个天线阵元围绕天线矩阵的列中心线对称分布，在天线矩阵的中心线的两边分别分布2个天线阵元。

由上述本实用新型的实施例提供的技术方案可以看出，本实用新型实施例提供的RSU的阵列天线通过在天线矩阵的中心线的两边分别分布2个天线阵元，位于同一边的2个天线阵元关于天线矩阵的列中心线对称，从而实现了馈电网络的阻抗匹配，减小馈电网络的复杂度，性能稳定。本实用新型实施例提供的RSU的阵列天线结构简单，成本低廉，能够解决ETC系统中跨车道DSRC通信问题，符合ETC路侧设备的市场要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种RSU的阵列天线的具体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种馈电网络的具体结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种RSU的阵列天线的回波损耗曲线示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种RSU的阵列天线的远场方向示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种RSU的阵列天线的轴比示意图。

具体实施方式

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本实用新型的RSU的阵列天线的具体结构如图1所示，包括：天线矩阵，和与所述天线矩阵相连的馈电网络15，所述天线矩阵包括至少4个天线阵元，所述馈电网络包括级联的阻抗变换段。在图1中，以4个天线阵元11、12、13、14为例，每个天线阵元中包括多个天线。

所述天线矩阵为2*2矩阵，上述4个天线阵元围绕天线矩阵的列中心线对称分布，在天线矩阵的中心线的两边分别分布2个天线阵元，位于同一边的2个天线阵元关于天线矩阵的列中心线对称，位于同一边的两个天线阵元之间的距离为0.7~0.9个线上波长，各天线阵元与馈电点的距离相等。

上述馈电网络由级联的阻抗变换段组成，各个天线阵元与上述馈电网络的馈电点的距离相等。上述馈电网络的结构如图2所示，包括输入端口即馈电点A和4个输出端口B，以及连接所述馈电点A和4个输出端口B的微带线。所述微带线包括多个阻抗变换段和非阻抗变换段多个阻抗变换段100、200和非阻抗变换段300，其中200为靠近所述天线阵元的第一阻抗变换段，100为靠近所述天线矩阵的列中心的第二阻抗变换段，上述阻抗变换段100、200通常为一段长度约为1/4线上波长的微带线，并且，阻抗变换段100的直径大于阻抗变换段200的直径。通过调整述阻抗变换段100和200的尺寸参数，可以有效地将虚数的负载阻抗变换为实数的输入阻抗。