專利名稱：波束可調圓極化天線的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于非接觸式收費系統(tǒng)領域，特別涉及適用于ETC電子收費系統(tǒng)的一種 波束可調圓極化天線。
背景技術：
電子收費系統(tǒng)ETC( Electronic Toll Collection )，要求作用范圍左右嚴格的覆 蓋一條車道，前后覆蓋范圍為5 10米的一個橢圓形區(qū)域。由于系統(tǒng)設計、安裝 環(huán)境等影響，常見的ETC天線， 一般為微帶貼片天線，單元的形式為矩形或圓 形，圓極化由90度相差雙點饋電產生，陣列為同相或序列饋電，為增加帶寬和 容差性，采用雙層貼片，天線的E、 H面波束固定。無法滿足系統(tǒng)作用區(qū)域可調 的要求。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種波束可調圓極化天線，其特征在于，所述波束可調 圓極化天線包括圓極化微帶天線陣、波束調節(jié)裝置、接地板和接頭；并安裝在底 板上；所述圓極化微帶天線陣在雙面覆銅單層微帶板的一面為天線的接地板，另 一面為輻射單元和饋電網(wǎng)絡；波束調節(jié)裝置固定在圓極化微帶天線陣四周，為高 度可調的反射板。
所述波束可調圓極化微帶天線陣包括.-
輻射單元，輻射單元采用矩形或圓形貼片形式，雙點饋電，饋電的相位差為 90度;
饋電網(wǎng)絡，網(wǎng)絡采用微帶線形式，饋電的相位差為0度同相饋電或90度序
列饋電。
所述波束調節(jié)裝置，在天線陣的四周加裝與天線的底板成25。 75°傾斜的固定反射板，在固定反射板上加工有固定滑槽，在滑槽上加裝可調金屬反射板， 通過可調金屬反射板在滑槽上位置的調節(jié)。實現(xiàn)天線的波束寬度調節(jié)。
所述反射板上的固定滑槽還為多個規(guī)則排列地固定孔，以步進方式調節(jié)反射
板的高度；或通過伸縮支架形式來調整可調金屬反射板的位置。
所述底板為一塊金屬板或PCB板覆銅層，與微帶天線的接地板良好接觸，
并加工有與天線的接地板相應的安裝孔。
所述接頭為SMA、 N型或電纜，通過50Q阻抗匹配變換，接頭安裝在底板背面。
所述天線的波束寬度調節(jié)為通過可調金屬反射板在滑槽上位置的調節(jié)，而調 節(jié)車道左右的覆蓋寬度；通過俯仰面的調節(jié)，調節(jié)車道前后5 10米的覆蓋長度。
本發(fā)明的有益效果是通過在天線的四周加高度可調的反射板，成功的實現(xiàn)了 天線波束寬度的自由調節(jié)。與傳統(tǒng)ETC天線相比，具有波束可調、結構簡單、 易加工、成本低等優(yōu)點，在通訊領域將被大量采用?？朔鹘y(tǒng)的ETC天線，采 用微帶貼片天線的形式，沒有可調的結構，存在波束固定的缺點，無法滿足ETC 系統(tǒng)作用區(qū)域可調的要求。
圖1為天線結構示意圖。 圖2為天線后視圖。 圖3為微帶天線陣示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種波束可調圓極化天線。下面結合附圖對本發(fā)明予以說明。 圖l所示為天線結構示意圖。圖中，在底板1上的雙面覆銅單層微帶板的一 面為天線的接地板，另一面為輻射單元3、 90度相位差雙點饋電4和序列饋電網(wǎng)絡5構成圓極化微帶天線陣饋電網(wǎng)絡(如圖3所示)，網(wǎng)絡采用微帶線形式，饋
電的相位差為0度同相饋電或90度序列饋電。本發(fā)明采用固定在圓極化微帶天
線陣四周的、與天線的底板1成傾斜一定角度(視覆蓋調整范圍來定， 一般在
25° 75° )的固定反射板6，在固定反射板上加工有固定滑槽8，在滑槽上加裝 可調金屬反射板9，通過可調金屬反射板在滑槽上位置的調節(jié)，實現(xiàn)天線的波束 寬度為車道左右的覆蓋寬度；通過俯仰面的調節(jié)，調節(jié)車道前后5 10米的覆蓋 長度和左右2~5米的覆蓋寬度。接頭2安裝在底板背面。接頭采用SMA、 N型 或電纜，通過50Q阻抗匹配變換(如圖2所示)。所述底板1為一塊金屬板或PCB 板覆銅層，與微帶天線的接地板良好接觸，并加工有與天線的接地板相應的安裝 孔。
波束可調圓極化微帶天線功能描述如下
本發(fā)明采用雙點饋電的圓極化微帶貼片天線作為基本的輻射單元，共2X2陣 列，陣列單元間90度相位差序列饋電，外部頻率信號由接頭饋入，通過饋電網(wǎng) 絡，形成卯度的序列相位差，等幅饋入各個輻射單元3，每個單元處，信號等幅 一分為二，形成90度的相位差饋入輻射單元，經波束調節(jié)裝置反射后向空間輻射。
綜上所述，本發(fā)明采用微帶單層貼片天線，成功實現(xiàn)天線的結構簡單、易加 工、低成本。通過雙點饋電，實現(xiàn)了單元的寬帶、寬角圓極化性能。通過陣列的 序列饋電，實現(xiàn)了整個天線陣列的寬帶寬角圓極化性能。通過波束調節(jié)裝置，成 功實現(xiàn)了方位、俯仰面波束寬度的獨立、自由調節(jié)。本發(fā)明可廣泛用于通訊、廣 播領域，與傳統(tǒng)天線相比，具有波束可調這一突出優(yōu)點。
權利要求
1. 一種波束可調圓極化天線，其特征在于，所述波束可調圓極化天線包括圓極化微帶天線陣、波束調節(jié)裝置、接地板和接頭；并安裝在底板上；所述圓極化微帶天線陣在雙面覆銅單層微帶板的一面為天線的接地板，另一面為輻射單元和饋電網(wǎng)絡；波束調節(jié)裝置固定在圓極化微帶天線陣四周，為高度可調的反射板。
2. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述波束可調圓 極化微帶天線陣包括輻射單元，輻射單元采用矩形或圓形貼片形式，雙點饋電，饋電的相位差為90度;饋電網(wǎng)絡，網(wǎng)絡采用微帶線形式，饋電的相位差為0度同相饋電或90度序列饋電。
3. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述波束調節(jié)裝 置，在天線陣的四周加裝與天線的底板成25。 75°傾斜的固定反射板，在固定 反射板上加工有固定滑槽，在滑槽上加裝可調金屬反射板，通過可調金屬反射板 在滑槽上位置的調節(jié)。實現(xiàn)天線的波束寬度調節(jié)。
4. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述反射板上的 固定滑槽還為多個規(guī)則排列地固定孔，以步進方式調節(jié)反射板的高度；或通過伸 縮支架形式來調整可調金屬反射板的位置。
5. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述底板為一塊 金屬板或PCB板覆銅層，與微帶天線的接地板良好接觸，并加工有與天線的接 地板相應的安裝孔。
6. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述接頭為SMA、 N型或電纜，通過50Q阻抗匹配變換，接頭安裝在底板背面。
7. 根據(jù)權利要求1所述波束可調圓極化天線，其特征在于，所述天線的波束寬度調節(jié)為通過可調金屬反射板在滑槽上位置的調節(jié)，而調節(jié)車道左右的覆蓋寬 度；通過俯仰面的調節(jié)，調節(jié)車道前后5 10米的覆蓋長度和左右2 5米的覆蓋莧度。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于非接觸式收費系統(tǒng)領域的適用于ETC電子收費系統(tǒng)的一種波束可調圓極化天線。包括圓極化微帶天線陣、波束調節(jié)裝置、接地板和接頭；并安裝在底板上；在雙面覆銅單層微帶板的一面為天線的接地板，另一面為輻射單元和饋電網(wǎng)絡；波束調節(jié)裝置固定在圓極化微帶天線陣四周，為高度可調的反射板。該款天線采用雙點饋電的圓極化微帶貼片天線作為基本的輻射單元，共2×2陣列，陣列單元間90度相位差序列饋電，通過在天線的四周加高度可調的反射板，成功的實現(xiàn)了天線波束寬度的自由調節(jié)。與傳統(tǒng)ETC天線相比，具有波束可調、結構簡單、易加工、成本低等優(yōu)點，在通訊領域將被大量采用，廣泛用于通訊、廣播領域。
文檔編號H01Q15/14GK101510634SQ20091008128
公開日2009年8月19日 申請日期2009年4月1日 優(yōu)先權日2009年4月1日
發(fā)明者劉越川, 段世平, 猛 王, 者 王, 芳 王, 軍 胡, 平 路, 劍 金, 健 霍 申請人:普天首信通信設備廠(集團)