CN106299681A - 双频段微带天线的设计方法及双频段微带天线 - Google Patents

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魏忠伟
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Abstract

本发明公开了一种双频段微带天线的设计方法，在微带天线的设计中，采用共用结构，既作为A频段微带天线的辐射单元，又同时作为B频段微带天线的地；其中：A不等于B，且均大于零。本发明还公开了一种双频段微带天线。本发明可同时与电子车牌及OBU进行交易。

Description

双频段微带天线的设计方法及双频段微带天线
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别是射频识别(RFID)和ETC技术领域。具体涉及一种双频段微带天线的设计方法。本发明还涉及一种双频段微带天线。
背景技术
在城市智能交通领域，RFID电子车牌具有高精度识别、高准确采集、高灵敏度的技术特点。在机动车辆上装电子车牌标签作为车辆信息的载体，在通过装有经授权读写器的路段时，对各辆机动车电子车牌上的数据进行采集，可达到各类综合交通管理的目的，目前已经有多个城市在机动车上规模安装了电子车牌。
智能交通电子收费系统(ETC)，通过安装在车辆挡风玻璃上的OBU(车载单元)与在收费站ETC车道上的RSU(路侧标识单元)之间进行短程微波通讯，并利用互联网技术与银行进行结算处理，从而达到车辆不停车收费的目的。ETC是目前为止最先进的路桥收费方式，且正在全国范围内推行互联互通工作。
目前很多城市的机动车辆，同时安装了电子车牌与OBU两种信源，在将来这种趋势会更加普遍。在将来的小区门禁、停车场管理及其它的卡口应用中，可同时利用这两种信源对出入车辆进行管理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种双频段微带天线的设计方法，可同时与电子车牌及OBU进行交易；为此，本发明还要提供一种双频段微带天线。
为解决上述技术问题，本发明的双频段微带天线的设计方法是采用如下技术方案实现的：
在微带天线的设计中，采用共用结构，既作为A频段微带天线的辐射单元，又同时作为B频段微带天线的地；其中：A不等于B，且均大于零。
所述双频段微带天线，包括：
一金属板，该金属板是天线的底壳，作为超高频RFID频段天线的地；
一介质板，其两侧敷良导体金属层，其中，一侧敷一整块金属层，另一侧敷微带天线辐射造型的金属层；
所述整块金属层，靠近金属板一侧，可与金属板一起构成超高频RFID微带天线，金属板作为地，所述介质板作为支撑板；
所述微带天线辐射造型的金属层远离金属板，为ETC频段辐射单元及馈电网络，可与整块金属层一起构成ETC频段微带天线，整块金属层作为地，所述介质板作为支撑板。
采用本发明可以充分减小双频天线的体积，方便工程应用。由于采用共用结构的方式，实现双频段微带天线，可以在超高频天线结构内加进去ETC频段天线阵，而不需要额外增加天线的整体尺寸。
另外，采用本发明超高频RFID天线与ETC天线辐射方向图相互影响小：共用结构的方式实现双频段微带天线，各自频段的辐射增益图相互影响很小，方向图很规整。一般通常的设计思路是在超高频天线旁边增加一个ETC天线整列，这样会大幅增加天线整体尺寸，而且也容易引起两个频段天线相互耦合，造成方向图畸变，即方向图不对称，最大辐射方向偏移。
本发明针对目前智能交通领域ETC应用和汽车电子标识应用共同发展的趋势，为了整合两个频段的产品，提出一种双频段微带天线，用该天线可同时与电子车牌及OBU进行交易。
附图说明
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
附图是所述双频段微带天线的结构示意图。
具体实施方式
所述双频段微带天线的设计方法总体构思是，采用A频点天线的辐射单元与B频点天线的地共用方式。具体来说，在下面的实施例中是这样实现的，在微带天线的设计中，采用共用结构，既作为800-900MHz频段微带天线的辐射单元，又同时作为5.8GHz频段微带天线的地。当然，天线设计的频点不仅限于800-900MHz和5.8GHz，还可以是针对其他频点的组合设计，以及利用此设计思想扩展出来的双频段微带天线阵列。
结合附图所示，所述双频段微带天线能同时工作在超高频RFID电子车牌频段和ETC频段。天线基本结构包含以下部分：
金属板1，金属板1是天线的底壳，作为超高频RFID频段天线的地。金属板1可以是铝板、铜板或其它良导电体的金属板。
介质板2，介质板2两侧敷良导体金属层。其中，一侧敷一整块金属层3，另一侧敷微带天线辐射造型的金属层4。
介质板2上附着的整块金属层3，靠近金属板1一侧，可与金属板1一起构成超高频RFID微带天线，金属板1作为地。
介质板2上附着的微带天线辐射造型的金属层4，为ETC频段辐射单元及馈电网络，远离金属板1一侧，与整块金属层3一起构成ETC频段微带天线。此时整块金属层3作为ETC频段天线的地。
根据以上描述可知：
金属板1、介质板2和整块金属层3构成一个天线微带，金属板1为地，介质板2为支撑板，整块金属层3为辐射单元，可工作在超高频RFID频段。
介质板2、整块金属层3和附着微带天线辐射造型的金属层4可组成另外一个微带天线，整块金属层3为地，附着微带天线辐射造型的金属层4为辐射单元，介质板2为支撑板，可工作在ETC频段。
该双频段微带天线中，共用整块金属层3，即整块金属层3既作为超高频RFID频段天线的辐射单元，又作为ETC频段天线的地，利用这种结构共用的方式可以充分减小双频天线的体积，方便工程应用。
所述双频段微带天线的每个频段最大辐射方向相同。
利用上述构思，可以扩展成不同形式的双频天线阵列。
以上通过具体实施方式对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种双频段微带天线的设计方法，其特征在于：在微带天线的设计中，采用共用结构，既作为A频段微带天线的辐射单元，又同时作为B频段微带天线的地；其中：A不等于B，且均大于零。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述双频段微带天线的每个频段最大辐射方向相同。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述A频段为800～900MHz，所述B频段为5.8GHz。
4.一种所述双频段微带天线，其特征在于，包括：
一金属板，该金属板是天线的底壳，作为超高频RFID频段天线的地；
一介质板，其两侧敷良导体金属层，其中，一侧敷一整块金属层，另一侧敷微带天线辐射造型的金属层；
所述整块金属层，靠近金属板一侧，可与金属板一起构成超高频RFID微带天线，金属板作为地，所述介质板作为支撑板；
所述微带天线辐射造型的金属层远离金属板，为ETC频段辐射单元及馈电网络，可与整块金属层一起构成ETC频段微带天线，整块金属层作为地，所述介质板作为支撑板。
5.根据权利要求4所述的双频段微带天线，其特征在于：所述双频段微带天线的每个频段最大辐射方向相同。
6.根据权利要求4所述的双频段微带天线，其特征在于：所述ETC频段为5.8GHz，所述超高频为800～900MHz。
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