CN104934712A - 车载射频信号收发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了车载射频信号收发装置，包括上下间隔距离设置的上介质基板和下介质基板，上介质基板上面设置有微带辐射贴片，下介质基板上面设置有地板，所述地板开设有2个H形缝隙，H形缝隙包括轴线互相平行的第一侧缝隙和第二侧缝隙，第一侧缝隙和第二侧缝隙之间设置有连接缝隙，连接缝隙的轴线与第一侧缝隙的轴线垂直，所述微带辐射贴片包括第一微带辐射贴片和第二微带辐射贴片，第一微带辐射贴片的轴线平行于X轴，且第一微带辐射贴片位于第一个H形缝隙的连接缝隙的正上方，第二微带辐射贴片的轴线垂直于X轴，且第二微带辐射贴片位于第二个H形缝隙的连接缝隙的正上方。

Description

车载射频信号收发装置

技术领域

    本发明涉及汽车射频技术，具体是车载射频信号收发装置。

背景技术

当前，汽车射频装置使用的频段各不相同，无源RFID频段为902MHz到928MHz。许多工作者在缝隙耦合、高隔离度和双极化等方面做了很多研究工作，比如提出了一种使用缝隙耦合的微带天线，并得到了双极化和二端口间的高隔离度，不过它的工作频率是5.8GHz。提到的天线，虽然结构简单，中心工作频率在911MHz，但它的阻抗带宽相对较窄。也有在865MHz到928MHz这样宽频带工作的RFID天线。对于微带天线，相比于其他馈电机制，缝隙耦合具有更好的设计灵活性。双极化工作的微带天线也非常适合于RFID应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种车载射频信号收发装置，设计出了一种低成本的车载射频信号收发装置。

本发明的目的主要通过以下技术方案实现：车载射频信号收发装置，包括上下间隔距离设置的上介质基板和下介质基板，上介质基板上面设置有微带辐射贴片，下介质基板上面设置有地板，所述地板开设有2个H形缝隙，H形缝隙包括轴线互相平行的第一侧缝隙和第二侧缝隙，第一侧缝隙和第二侧缝隙之间设置有连接缝隙，连接缝隙的轴线与第一侧缝隙的轴线垂直，其中，第一个H形缝隙的连接缝隙的轴线垂直于X轴，第二个H形缝隙的连接缝隙的轴线平行于X轴，同时，所述微带辐射贴片包括第一微带辐射贴片和第二微带辐射贴片，第一微带辐射贴片的轴线平行于X轴，且第一微带辐射贴片位于第一个H形缝隙的连接缝隙的正上方，第二微带辐射贴片的轴线垂直于X轴，且第二微带辐射贴片位于第二个H形缝隙的连接缝隙的正上方。

所述上介质基板和下介质基板之间的间距为25mm。

上介质基板和下介质基板厚度都为1.6mm，上介质基板和下介质基板的相对介电常数都为4.4。

第二微带辐射贴片和第一微带辐射贴片的宽度为3mm。第二微带辐射贴片和第一微带辐射贴片为50om的微带。

本发明设计了有关于车载射频装置的一个缝隙耦合的微带天线。天线分为三层：顶层是上介质基板，上介质基板上是微带辐射贴片；中间一层是空气层；底层是下介质基板，下介质基板上是地板，下介质基板下是馈电。为了增加天线的带宽，这里选择空气层的厚度为25mm。

本发明采用单贴片，为了使天线谐振在915MHz，该天线的馈电方式采用缝隙耦合。在地板中挖出两个H形的缝隙。H形缝隙的宽度都相同（H形边臂和中间臂宽度分别为1mm和0.5mm）。以地板中心线确定一坐标（x轴和y轴），2个H形缝隙组合的结构是关于y轴对称的；利用缝隙耦合，在第二微带辐射贴片和第一微带辐射贴片所处的端口之间可以得到很高的隔离度。

通过仿真，我们得到了较好的仿真结果：回波损耗S11和S22的带宽（14dB 时）分别为44.51MHz（898.72MHz-943.23MHz）和66.24MHz（888.73MHz-954.97MHz）；而且在整个带宽内，天线端口的隔离度好于-34dB。实测结果中，回波损耗S11和S22的带宽（14dB时）分别为63MHz（897.5MHz- 960.5MHz）和32.38MHz（896.37MHz-928.75MHz）；在整个带宽内，天线端口的隔离度好于-33dB。

本发明的优点在于：本发明结构简单，成本低，灵敏度高，我们提出了双极化缝隙耦合的微带天线。该微带天线得到了较高的隔离度；天线的增益大约为7.5dBi；带宽在VSWR=1.5时已经覆盖了902MHz-928MHz频段。

附图说明

图1为本发明俯视示意图。

图2为本发明侧视示意图。

图中的附图标记分别表示为：1、微带辐射贴片，2、上介质基板，3、地板，4、下介质基板，5、第一侧缝隙，6、连接缝隙，7、第二侧缝隙，11、第一微带辐射贴片，12、第二微带辐射贴片。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示。

车载射频信号收发装置，包括上下间隔距离设置的上介质基板2和下介质基板4，上介质基板2上面设置有微带辐射贴片1，下介质基板4上面设置有地板3，所述地板开设有2个H形缝隙，H形缝隙包括轴线互相平行的第一侧缝隙5和第二侧缝隙7，第一侧缝隙5和第二侧缝隙7之间设置有连接缝隙6，连接缝隙的轴线与第一侧缝隙5的轴线垂直，其中，第一个H形缝隙的连接缝隙的轴线垂直于X轴，第二个H形缝隙的连接缝隙的轴线平行于X轴，同时，所述微带辐射贴片1包括第一微带辐射贴片11和第二微带辐射贴片12，第一微带辐射贴片11的轴线平行于X轴，且第一微带辐射贴片11位于第一个H形缝隙的连接缝隙的正上方，第二微带辐射贴片12的轴线垂直于X轴，且第二微带辐射贴片12位于第二个H形缝隙的连接缝隙的正上方。

所述上介质基板2和下介质基板4之间的间距为25mm。

上介质基板2和下介质基板4厚度都为1.6mm，上介质基板2和下介质基板4的相对介电常数都为4.4。

第二微带辐射贴片12和第一微带辐射贴片11的宽度为3mm。第二微带辐射贴片12和第一微带辐射贴片11为50om的微带。

本发明设计了有关于车载射频装置的一个缝隙耦合的微带天线。天线分为三层：顶层是上介质基板2，上介质基板2上是微带辐射贴片；中间一层是空气层；底层是下介质基板4，下介质基板4上是地板，下介质基板4下是馈电。为了增加天线的带宽，这里选择空气层的厚度为25mm。

本发明采用单贴片，为了使天线谐振在915MHz，该天线的馈电方式采用缝隙耦合。在地板中挖出两个H形的缝隙。H形缝隙的宽度都相同（H形边臂和中间臂宽度分别为1mm和0.5mm）。以地板中心线确定一坐标（x轴和y轴），2个H形缝隙组合的结构是关于y轴对称的；利用缝隙耦合，在第二微带辐射贴片12和第一微带辐射贴片11所处的端口之间可以得到很高的隔离度。

通过仿真，我们得到了较好的仿真结果：回波损耗S11和S22的带宽（14dB 时）分别为44.51MHz（898.72MHz-943.23MHz）和66.24MHz（888.73MHz-954.97MHz）；而且在整个带宽内，天线端口的隔离度好于-34dB。实测结果中，回波损耗S11和S22的带宽（14dB时）分别为63MHz（897.5MHz- 960.5MHz）和32.38MHz（896.37MHz-928.75MHz）；在整个带宽内，天线端口的隔离度好于-33dB。

如上所述，则能很好的实现本发明。

Claims (4)

1.车载射频信号收发装置，其特征在于：包括上下间隔距离设置的上介质基板（2）和下介质基板（4），上介质基板（2）上面设置有微带辐射贴片（1），下介质基板（4）上面设置有地板（3），所述地板开设有2个H形缝隙，H形缝隙包括轴线互相平行的第一侧缝隙（5）和第二侧缝隙（7），第一侧缝隙（5）和第二侧缝隙（7）之间设置有连接缝隙（6），连接缝隙的轴线与第一侧缝隙（5）的轴线垂直，其中，第一个H形缝隙的连接缝隙的轴线垂直于X轴，第二个H形缝隙的连接缝隙的轴线平行于X轴，同时，所述微带辐射贴片（1）包括第一微带辐射贴片（11）和第二微带辐射贴片（12），第一微带辐射贴片（11）的轴线平行于X轴，且第一微带辐射贴片（11）位于第一个H形缝隙的连接缝隙的正上方，第二微带辐射贴片（12）的轴线垂直于X轴，且第二微带辐射贴片（12）位于第二个H形缝隙的连接缝隙的正上方。

2.根据权利要求1所述的车载射频信号收发装置，其特征在于：所述上介质基板（2）和下介质基板（4）之间的间距为25mm。

3.根据权利要求1所述的车载射频信号收发装置，其特征在于：上介质基板（2）和下介质基板（4）厚度都为1.6mm，上介质基板（2）和下介质基板（4）的相对介电常数都为4.4。

4.根据权利要求1所述的车载射频信号收发装置，其特征在于：第二微带辐射贴片（12）和第一微带辐射贴片（11）的宽度为3mm。