專利名稱：多義性路徑識別系統(tǒng)中的天線陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種天線陣列，尤其是涉及一種應(yīng)用于多義性路徑識別中的天線陣列。
背景技術(shù)：
多義性路徑識別系統(tǒng)由車載設(shè)備(On-Board Units,簡稱0BU)和路邊設(shè)備 (Road-side Units，簡稱RSU)以及OBU讀出設(shè)備組成。多義性路徑識別系統(tǒng)用于實現(xiàn)收集車輛行駛路線的功能，為收費公路的收益分配提供了依據(jù)。天線作為多義性路徑識別系統(tǒng)中的無線電信號接收和發(fā)射的終端，具有兩方面的作用一是將來自預(yù)定空間的電磁波轉(zhuǎn)換為電流；二是將電流轉(zhuǎn)換為空間電磁波并向預(yù)定空間輻射出去，以滿足多義性路徑識別系統(tǒng)在預(yù)定區(qū)域內(nèi)的通信要求。由于多義性路徑識別系統(tǒng)中的OBU的應(yīng)用環(huán)境是在行駛的汽車內(nèi)，電磁環(huán)境較復(fù)雜，為了提高系統(tǒng)識別能力和穩(wěn)定性，系統(tǒng)需要RSU將通信區(qū)域控制在合理的范圍，而且有必要增加通信區(qū)域內(nèi)無線信號的強度。具體來說，在多義性路徑識別系統(tǒng)中，通常希望系統(tǒng)的通信區(qū)域覆蓋整個車道寬度，但是又不能發(fā)散得過寬，以避免干擾發(fā)生。另外，在通信區(qū)域內(nèi)，多義性路徑識別系統(tǒng)發(fā)送和接收到的無線信號需要有足夠的強度，以保證系統(tǒng)的識別能力。在專利號為ZL200720122295.5的中國實用新型專利中，提供了一種路面天線裝置及其陣列，該裝置包括一殼體，固定于地面上，其強度足以承受行駛于其上的車輛的碾壓；至少一天線機構(gòu)，置于該殼體內(nèi)；至少一射頻端口，設(shè)于該殼體上，各射頻端口對應(yīng)于一天線機構(gòu)，用于將天線結(jié)構(gòu)與外部設(shè)備連接。這些天線裝置橫向地安裝在車輛行駛的路面中和/或縱向地安裝于車輛行駛的路面旁/兩個車道之間。然而，如何合理高效地在路邊設(shè)備RSU中布置天線陣列以實現(xiàn)更好的通信范圍和信號強度對于多義性路徑識別系統(tǒng)來說仍然是需要提高的。

實用新型內(nèi)容為了使多義性路徑識別系統(tǒng)具有合理的通信區(qū)域和更高的識別能力，本專利提出了一種新的用于多義性路徑識別系統(tǒng)中的天線陣列。根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種在多義性路徑識別系統(tǒng)中使用的天線陣列，所述天線陣列包括η行和m列的天線單元，n、m為自然數(shù)，所述天線陣列懸掛于道路上方，所述天線陣列的橫向尺寸與多義性路徑識別系統(tǒng)所要求的近場通信寬度相當。優(yōu)選地，所述近場通信寬度等于道路寬度。優(yōu)選地，所述天線單元是螺旋天線、線極化喇叭天線和圓極化喇叭天線中的一種。優(yōu)選地，所述天線陣列的天線單元之間的行間距和列間距的大小在35cm 140cm 之間。優(yōu)選地，所述天線陣列是具有2行8列的天線單元，天線單元之間的行間距為51cm，列間距為70cm。優(yōu)選地，所述天線陣列被懸掛于道路上方5m 6m的高度。優(yōu)選地，所述天線陣列的工作頻率為433MHz。本實用新型的有益效果通過對天線陣列近場和遠場特性的合理利用，使得通信區(qū)域無論是遠還是近，都有一個合理的覆蓋范圍，在覆蓋范圍內(nèi)不存在盲點、盲區(qū)。與單個天線相比，天線陣列的增益可以高很多，使通信區(qū)域內(nèi)的無線信號強度增加，提高了系統(tǒng)的識別能力和穩(wěn)定性。

圖1是本實用新型實施例的天線陣列的構(gòu)造的示意圖。圖2是根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例的天線陣列的構(gòu)造的示意圖。
具體實施方式
下面將參照附圖來對本實用新型進行詳細說明。應(yīng)理解，雖然在以下的說明示意性地描述根據(jù)本實用新型實施例的多義性路徑識別系統(tǒng)中的天線陣列的布局形式，但是本實用新型不限于以下的實施方式。如圖1所示，本實用新型的應(yīng)用于多義性路徑識別系統(tǒng)的路邊設(shè)備(RSU)的天線陣列包括η行，每行具有m列。這里，n、m都是自然數(shù)。在圖1中，天線陣列的每一行的天線單元之間的間距表示為a，每列的天線單元之間的間距表示為b，每個天線單元由標號10 表示。根據(jù)本實用新型的實施例的天線陣列的工作頻率在433MHz附近。當然，根據(jù)實際設(shè)計需要，也可采用其他的工作頻率。天線陣列通過特制的支架被懸掛于車道上方。優(yōu)選地， 天線陣列被懸掛于車道上方5 6m的高度。這樣，可以使天線陣列的信號覆蓋范圍和強度符合多義性路徑識別系統(tǒng)的要求。天線單元10可以選取適合應(yīng)用需求的多種形式的天線。例如，在本實施例中，可選用螺旋天線作為天線陣列的天線單元10。當然，可根據(jù)實際應(yīng)用采用各種類型的天線單元10。例如，在另外的實施例中，可采用線極化喇叭天線、圓極化喇叭天線或其他形式的天線來作為天線單元10。為了實現(xiàn)最佳的通信范圍以及信號質(zhì)量，天線單元行間距a、天線單元列間距b和天線單元10的數(shù)目可根據(jù)實際應(yīng)用需求增減。例如，可根據(jù)車道的寬度不同和需要的通信范圍來設(shè)置行間距a和列間距b。為了保證天線陣列的增益并實現(xiàn)適當?shù)陌牍β什ò陮挾龋?每個天線單元10之間的行間距a和列間距b通常設(shè)置在35cm 140cm之間。根據(jù)本實用新型，天線單元列間距b乘以天線陣列的列數(shù)，即天線陣列的每一行的長度(以下稱為陣列橫向尺寸L)與車道的寬度(即，要求的天線陣列的近場通信區(qū)域?qū)挾?相當，這樣，距離天線陣列較近的區(qū)域處于天線陣列的近場區(qū)域。也就是說，近場區(qū)域的通信區(qū)域的寬度與天線陣列橫向尺寸L相當。圖2示出了根據(jù)本實用新型的天線陣列的一個優(yōu)選實施方式。在該實施方式中， 采用16個天線單元10來組成2行8列的天線陣列，天線單元行間距a為51cm，天線單元列間距b設(shè)置為70cm。在本實施例中，天線單元采用的是螺旋天線單元，極化方式為右旋圓極化。具體地，該天線單元的部分性能指標在下面的表1中示出。
權(quán)利要求1.一種多義性路徑識別系統(tǒng)中的天線陣列，包括η行和m列的天線單元，n、m為自然數(shù)，其特征在于天線陣列懸掛于道路上方，所述天線陣列的橫向尺寸與多義性路徑識別系統(tǒng)所要求的近場通信寬度相當。
2.如權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于所述近場通信寬度等于車道寬度。
3.如權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于所述天線單元是螺旋天線、線極化喇叭天線和圓極化喇叭天線中的一種。
4.如權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于所述天線陣列的天線單元之間的行間距和列間距在35cm 140cm之間。
5.如權(quán)利要求1所述的天線陣列，其特征在于，所述天線陣列具有2行8列的天線單元，天線單元之間的行間距為51cm，列間距為70cm。
6.如權(quán)利要求1-5中的任意一個所述的天線陣列，其特征在于，所述天線陣列被懸掛于道路上方5m 6m的高度。
7.如權(quán)利要求1-5中的任意一個所述的天線陣列，其特征在于，所述天線陣列的工作頻率為433MHz。
專利摘要本實用新型提供了一種多義性路徑識別系統(tǒng)中的天線陣列，包括n行和m列的天線單元，n、m為自然數(shù)，所述天線陣列通過支架懸掛于道路上方，所述天線陣列的橫向尺寸與多義性路徑識別系統(tǒng)所要求的近場通信寬度相當。通過對天線陣列近場和遠場特性的合理利用，使得通信區(qū)域無論是遠還是近，都有一個合理的覆蓋范圍，在覆蓋范圍內(nèi)不存在盲點、盲區(qū)。與單個天線相比，天線陣列的增益可以高很多，使通信區(qū)域內(nèi)的無線信號強度增加，提高了系統(tǒng)的識別能力和穩(wěn)定性。
文檔編號H01Q21/00GK202275954SQ201120332140
公開日2012年6月13日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者崔小龍, 徐根華, 李興銳, 殷忠良 申請人:深圳市金溢科技有限公司