CN109524798B - 一种路径识别天线、相关装置以及相关方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种路径识别天线，包括：发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器；其中，所述发射天线为相控阵天线阵列；所述天线控制器用于控制所述相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还用于控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息。通过相控阵天线阵列实现向多个车道发送相应的路径识别信息，提高了路径识别天线的覆盖范围，降低了路径识别天线的安装数量，降低了安装成本，还提高了可维护性。本申请还公开了一种路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法，具有以上有益效果。

Description

一种路径识别天线、相关装置以及相关方法

技术领域

本申请涉及智能交通技术领域，特别涉及一种路径识别天线、路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法。

背景技术

随着信息技术的不断发展，物联网技术应用在各行各业中，也就出现了智能交通行业等应用场景。在智能交通行业中路径识别系统对智能交通应用起到关键性的作用。其中，路径识别系统用于解决车辆的多义性路径识别问题，系统主要包括汽车上的车载标签以及安装于各路径标识点的路径标识天线。

当车辆经过标识点时，标识点上的路径标识天线会将路径信息写入车载标签内，在高速出口时，依据入口信息、路径信息，辨别车辆的行车路径，实现车辆通行费的计算和征收。由于整个过程由路径识别系统自动化完成，当车辆通过收费站时，不用停车进行操作，提高了车辆收费过程的整体效率。

但是，现有技术中受限于路径标识天线的技术，并且保证足够远的标识距离的要求，设计时为了保证天线的增益，天线最终的水平覆盖宽度较窄。因此，在目前的高速公路路径识别应用中，为了达到无缝覆盖，通常需要根据车道数量对应部署相同数量的路径标识天线，比如三车道(超车道、行车道、慢车道和应急车道)环境中，就需要配置4台路径标识天线。现有的路径识别天线由于覆盖范围较低，导致天线安装数量必须与车道数量匹配，不仅增加了整套系统的成本，还在路径识别系统的安装和维护过程中增加工作量，降低可维护性。

因此，如何提高路径识别天线的覆盖范围是本领域技术人员关注的重点问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种路径识别天线、路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法，通过相控阵天线阵列实现向多个车道发送相应的路径识别信息，提高了路径识别天线的覆盖范围，降低了路径识别天线的安装数量，降低了安装成本，还提高了可维护性。

为解决上述技术问题，本申请提供一种路径识别天线，包括：发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器；

其中，所述发射天线为相控阵天线阵列；所述天线控制器用于控制所述相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还用于控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息。

可选的，所述天线控制器还用于控制所述发射天线和所述接收天线同时工作。

可选的，所述相控阵天线阵列包括第一预设数量个发射天线阵元；

其中，所述发射天线阵元包括：数控衰减器、移相器、射频放大器以及天线；所述数控衰减器与所述移相器连接，所述移相器与所述射频放大器连接，所述射频放大器与所述天线连接。

可选的，所述接收天线为稀疏天线阵列；

其中，所述稀疏天线阵列包括第二预设数量个接收天线阵元。

可选的，所述相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元之间的距离和/或所述稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元之间的距离大于等于0.6倍工作波长，并且小于等于0.9倍工作波长。

可选的，所述相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元之间的距离和/或所述稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元之间的距离具体为0.6倍工作波长。

可选的，所述相控阵天线阵列的所有发射天线阵元分为两组天线阵元组，两组所述天线阵元组以中心对称放置。

可选的，所述稀疏天线阵列的接收天线阵元分为两组接收天线组，两组所述接收天线组按照天线朝向相互垂直的角度放置。

本申请还提供一种路径识别系统，所述路径识别系统包括以上所述的路径识别天线。

本申请还提供一种路径识别信号发送接收方法，应用于路径识别天线，所述路径识别天线包括发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器，所述发射天线为相控阵天线阵列，该方法包括：

所述天线控制器控制所述相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息。

本申请所提供的一种路径识别天线，包括：发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器；其中，所述发射天线为相控阵天线阵列；所述天线控制器用于控制所述相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还用于控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息。

通过将路径识别天线中的发射天线，也就是相控阵天线阵列按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，提高了路径识别天线的纵向覆盖范围，使得一个路径识别天线可以覆盖多个车道，也就是可以降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，进而降低路径识别系统的成本，使得路径识别天线的安装过程和维护过程简化，提高了可维护性。

本申请还提供一种路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法，具有以上有益效果，在此不做赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的一种路径识别天线的结构示意图；

图2为本申请实施例所提供的路径识别天线中发射天线的结构示意图；

图3为本申请实施例所提供的路径识别天线中发射天线阵元的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的路径识别天线中接收天线的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种路径识别天线、路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法，通过相控阵天线阵列实现向多个车道发送相应的路径识别信息，提高了路径识别天线的覆盖范围，降低了路径识别天线的安装数量，降低了安装成本，还提高了可维护性。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

现有技术中的路径识别天线，为了保证足够远的标识距离，也就是保持每个路径识别天线存在较大的纵向通信区域，使得车辆上的车载单元与路径标识天线有足够的时间进行通信，进而保证路径识别天线的识别率。需要将路径识别天线的纵向波束做长。但是，为了保证路径识别天线的增益，其水平覆盖宽度就必须变窄。而导致在实际应用的过程中为了达到无缝覆盖，需要根据车道数量对应部署相同数量的路径识别天线。例如在三车道(超车道、行车道、慢车道和应急车道)的环境中则需要配置4台路径识别天线。但是，路径识别天线数量的增加会直接增加路径识别系统的成本，同时，导致安装和维护过程变得困难和不方便，降低后期的可维护性。

可见，究其原因主要是单个路径识别天线的有效覆盖面积不够，无法减少路径识别系统中的安装的路径识别天线的数量。

因此，本申请实施例提供一种路径识别天线，通过将路径识别天线中的发射天线，也就是相控阵天线阵列按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，提高了路径识别天线的纵向覆盖范围，使得一个路径识别天线可以覆盖多个车道，也就是可以降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，进而降低路径识别系统的成本，使得路径识别天线的安装过程和维护过程简化，提高了可维护性。

请参考图1，图1为本申请实施例所提供的一种路径识别天线的结构示意图。

本实施例中，该路径识别天线可以包括：

发射天线10、接收天线20以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器30；

其中，发射天线10为相控阵天线阵列；天线控制器30用于控制相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还用于控制接收天线20接收多个车道上车载单元的反馈信息。

可见，本实施例中的发射天线10为相控阵天线阵列，配合天线控制器30，可以实现按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息。也就是通过相控阵天线阵列为天线结构的基础，可以通过控制相位而实现向不同方向发送相应的路径标识信息，兼顾了路径识别天线的覆盖范围和天线增益，换句话说通过向不同车道的方向发送路径标识信息扩大了路径识别天线的有效覆盖范围，进一步当将该路径识别天线安装在路径识别系统中时，在保证识别有效的情况下可以减少路径识别天线安装的数量，降低路径识别系统的成本，由于安装和维护的天线的数量降低，直接降低了安装或维护时进行操作的器件数量，降低了安装和维护的难度，提高了可维护性。

其中，发射天线10具体为相控阵天线阵列。相控阵天线阵列的是通过控制阵列天线中发射天线阵元的馈电相位来改变方向图形状的天线阵列。控制相位可以改变天线方向图最大值的指向，以达到波束可以按照预设顺序向不同的方向进行信号发送的目的。在此基础上，天线控制器30就可以控制该相控阵天线阵列向多个车道依次发送路径标识信息。

可见，本实施例中的路径识别天线是单次覆盖一定范围的车道，每次发送时改变发送的角度以便在一定时间多次发送后覆盖多个车道，也就是分时覆盖不同的车道区域。而现有技术的路径识别天线只能固定的覆盖一定范围，为保证识别效果需要在路径识别系统中安装多个路径识别天线。反观，本实施例中通过相控阵天线阵列将天线的发送角度进行变化，提高了路径识别天线的覆盖范围，可以覆盖多个车道，减少了安装数量。

进一步的，本实施例中每次改变相控阵天线阵列发送信号的方法，就是按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息。其中，预设顺序可以是车道的顺序，例如，当车道为4车道时，预设顺序就可以是1、2、3、4，或者是4、3、2、1。当发送信息的覆盖宽度大于车道宽度时，预设顺序还可以是对其中某几个车道设定的顺序，例如，当车道为4车道时，角度变换的顺序就可以是1、3或者是2、4，亦或是1、3、2、4。当发送信息的覆盖宽度小于车道宽度时，就需要对某一个车道多次进行发送，例如，对一个车道进行两次信号发送，第一次的发送角度对应的是该车道的上半部分，第二次的发送角度对应的是该车道的下半部分。因此，预设顺序也可以是包括多个重复的车道方向，例如，当车道为4车道时，预设顺序就可以是1、1、2、2、3、3、4、4。可见，本实施例中预设顺序设定的方式并不唯一，在此不做具体限定。只要相控阵天线阵列在运行时按照一定顺序对多个角度方向依次发送路径标识信息，以便可以覆盖多个车道，就可以达到本实施例中路径识别天线的要求，落入本申请的保护范围。

当相控阵天线阵列发送路径识别信息时，进入信息发送范围的车载单元就会接收到对应的路径识别信息，进而进行处理后再向接收天线20发送反馈信息。进一步的，接收天线20就可以在天线控制器30的控制下接收到对应的多个车道上发送的反馈信息。

可选的，本实施例中的天线控制器30还可以用于控制发射天线10和接收天线20同时工作。也就是在相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息时，接收天线20同时不间断的接收多个车道上车载单元的反馈信息。

本可选方案就是通过天线控制器30使发射天线10和接收天线20同时工作，也就是收发同时的全双工的通信形式。保证可以对车道上的车载单元做出及时反应，提高了车载单元的信息发送效率和接收效率。

综上，本实施例通过将路径识别天线中的发射天线10，也就是相控阵天线阵列按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，提高了路径识别天线的纵向覆盖范围，使得一个路径识别天线可以覆盖多个车道，也就是可以降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，进而降低路径识别系统的成本，使得路径识别天线的安装过程和维护过程简化，提高了可维护性。

在上一实施例的基础上，本实时主要是对上一实施例中的发射天线10和接收天线20的具体结构进行优选的说明，以便提高路径识别天线的增益，保证通信区域内的工作场强。其他部分，例如天线控制器30的连接方式、天线控制器30的控制方式等与上一实施例的大体相同，相同部分可以参考上一实施例，在此不做赘述。

请参考图2，图2为本申请实施例所提供的路径识别天线中发射天线的结构示意图。

在本实施例中，该发射天线10，也即相控阵天线阵列可以包括：

第一预设数量个发射天线阵元11。

可见，本实施例中的相控阵天线阵列就是由第一预设数量个发射天线阵元11组成，通过控制不同位置的天线阵元以便调整发射信号的角度。其中，第一预设数量可以根据设计路径识别天线的功率设定，当功率越大时设置的发射天线阵元11的数量也就越多。也可以根据预期达到的信号覆盖范围设定，例如，只需要路径识别天线覆盖三车道的单位，经过波束设计计算得到4个发射天线阵元11符合要求。还可以根据成本计算设定第一预设数量。可见，本实施例中第一预设数量的设定方式并不唯一，根据不同的设定方式可以得到不同的第一预设数量，所以可以根据不同的应用环境选择不同的设定方式，在此不做具体限定。

可选的，本实施例中的相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元11之间的距离大于等于0.6倍工作波长，并且小于等于0.9倍工作波长。

本可选方案主要是相邻发射天线阵元11之间的距离在0.6倍工作波长到0.9倍工作波长之间。其中，工作波长是指该发射天线阵元11在工作时发射波束的波长。当本实施例中的发射天线阵列按照该距离限制进行放置，是在旁瓣、前后比、增益以及尺寸等问题上的最合适的发射天线阵元11距离，提高了发射天线的效率。

可选的，本实施例中的相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元11之间的距离具体可以为0.6倍工作波长。

在上一可选方案的基础上，可选方案中相邻发射天线阵元11之间的距离具体为0.6倍的工作波长。

可选的，本实施例中的相控阵天线阵列的所有发射天线阵元11分为两组天线阵元组，两组天线阵元组以中心对称放置。

本可选方案中，将所有发射天线阵元11分为两组天线阵元组，两组天线阵元组的所有发射天线阵元11横向排列，并且两组天线阵元组的朝向以中心为对称放置。

以图2的结构示意图为例，图2中有6个发射天线阵元11，靠左一端的3个发射天线阵元11为一组天线阵元组，靠右一端的3个发射天线阵元11为一组天线阵元组，每组天线阵元组中的发射天线阵元11横向排列，并且两组天线阵元组的朝向相反。也就是所有发射天线阵元11的位置关系为排列为一排，左侧所有的发射天线阵元11与右侧所有的发射天线阵元11的朝向相反。

请参考图3，图3为本申请实施例所提供的路径识别天线中发射天线阵元的结构示意图。

其中，发射天线阵元11包括：数控衰减器101、移相器102、射频放大器103以及天线104；数控衰减器101与移相器102连接，移相器102与射频放大器103连接，射频放大器103与天线104连接。

本实施例主要是提供一种设天线阵元的结构，包括单独的射频发射通路(包括数控衰减器101、移相器102、射频放大器103等)。当路径识别天线调整角度发射不同的信号波束时，每个发射天线阵元11及其对应的射频发射通路的特性也会随之发生变化，以便改变路径识别天线发射波束的角度。

请参考图4，图4为本申请实施例所提供的路径识别天线中接收天线的结构示意图。

本实施例中，该接收天线20可以为稀疏天线阵列，可以包括：

第二预设数量个接收天线阵元21。

当路径识别天线中发射天线发生了变化时，为了进一步提高接收信号的效率，也就是需要同时覆盖该多个车道上的所有车载单元，以便可以随时接收到该多个车道上的任一车载单元发送的反馈信号。因此，需要将接收天线20设计为拥有固定覆盖区域的天线，可以是稀疏天线阵列。

其中，稀疏天线阵列是指采用阵列稀疏技术的相控阵天线，阵列稀疏是指从线阵或面阵中去掉一些天线阵元。

因此，稀疏天线阵列包括第二预设数量个接收天线阵元21。其中，第二预设数量的设定方式与第一预设数量的设定方式大体相同，可以参考第一预设数量的设定方式，在此不做具体限定。

可选的，本实施例中的稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元21之间的距离大于等于0.6倍工作波长，并且小于等于0.9倍工作波长。

本可选方案主要是相邻接收天线阵元21之间的距离在0.6倍工作波长到0.9倍工作波长之间。其中，工作波长是指该接收天线阵元21在工作所在的频率对应的波长。当本实施例中的接收天线阵列按照该距离限制进行放置，是在旁瓣、前后比、增益以及尺寸等问题上的最合适的接收天线阵元21距离，提高了接收天线的效率。

可选的，本实施例中的稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元21之间的距离具体可以为0.6倍工作波长。

在上一可选方案的基础上，可选方案中相邻接收天线之间的距离具体为0.6倍的工作波长。

可选的，本实施例中的稀疏天线阵列的接收天线阵元21分为两组接收天线组，两组接收天线组按照天线朝向相互垂直的角度放置。

本可选方案中，将稀疏天线阵列中的所有接收天线阵元21分为两组接收天线组，每组接收天线组中的接收天线阵元21排列分布，两组接收天线组以天线的朝向相互垂直的角度放置。

以图4的结构示意图为例，图4中有4个接收天线阵元21，每两个接收天线阵元21组合成一个接收天线组，每个接收天线组中的所有接收天线阵元21以对称线对称放置，两个接收天线组以对应的两个对称线的夹角为90度放置。如果规定接收天线组的朝向，那么也就是以每个接收天线组的朝向的夹角为90度放置。

本申请实施例提供了一种路径识别天线的具体构造，可以通过将路径识别天线中的发射天线10，也就是相控阵天线阵列按照预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，提高了路径识别天线的纵向覆盖范围，使得一个路径识别天线可以覆盖多个车道，也就是可以降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，进而降低路径识别系统的成本，使得路径识别天线的安装过程和维护过程简化，提高了可维护性。

本申请实施例还提供一种路径识别系统，路径识别系统包括以上所有实施例的路径识别天线。路径识别系统通过该路径识别天线，可以减少安装和维护时的器件的数量，降低安装和维护的难度，提高可维护性，同时有效的降低了路径识别系统的成本。

下面对本申请实施例提供的一种路径识别信号发送接收方法进行介绍，下文描述的一种路径识别信号发送接收方法与上文描述的路径识别天线可相互对应参照。

本实施例中，该方法可以应用于路径识别天线，路径识别天线包括发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器，发射天线为相控阵天线阵列，该方法包括：

天线控制器控制相控阵天线阵列按预设顺序向多个车道依次发送路径标识信息，还控制接收天线接收多个车道上车载单元的反馈信息。

在以上所有实施例的基础上，本实施例还提供一种更加具体的实施例。

本实施例提出的一种路径标识系统，可以使用单台的路径标识天线覆盖一个断面上的多条车道。实施例中通过采用收发同时全双工的通信形式，以相控阵的方式实现发射天线分时扫描覆盖断面上的不同区域；以稀疏天线阵列的形式实现接收天线，保证整个断面通信区域内的所有信号能被同时接收。

因此，把发射天线为相控阵，天线阵列的垂直波束较宽，水平波束设计得较窄，保证天线有合适的增益。此时天线阵列通过波束扫描，能分时覆盖不同的车道区域，效果与前述的常用模式类似，同时也能保证通信区域内的工作场强。

对于接收天线，如果是相控阵，同一时间仅能覆盖车道内的有限区域，与原有方案相比容易出现遗漏接收信号的情况。因此，接收天线可以是稀疏布阵的天线阵列，使得设备在覆盖多个车道的时候，能良好地接收不同车道上车辆回复的信号。

基于此将该路径识别天线应用在具体环境中时，内容如下：

(1)一个覆盖多车道的路径标识系统由路径标识控制器、路径标识天线、路由器、4G/Wifi模块、UPS(Uninterruptible Power System不间断电源)电源、线缆安装支架等组成。

其中，路径识别天线用于发射和接收射频信号，与车上OBU(On board Unit车载单元)或者CPC(Compound Pass Card复合通行卡)卡进行数据通信；路径识别控制器用于系统控制，PSAM(Purchase Secure Access Module销售点终端安全存取模块)卡校验，上传数据流水等等；路由器用于网段隔离，数据传输等；4G/Wifi模块用于远程数据传输，工程维护等等；UPS电源用于为路径标识系统提供稳定的电源。

(2)发射天线通过相控阵扫描的形式完成对多车道不同区域的分时覆盖。发射天线具备独立的波束，以设定的时间间隔进行扫描，覆盖多条车道。波束扫描的个数可以任意设置。

在发射天线阵列中，每个天线阵元或天线阵列为一个子单元，拥有单独的射频发射通路(包括数控衰减器、移相器、射频放大器等)，子单元按满阵形式排布成天线阵列。同时针对不同波束的目标覆盖区域设计不同的辐射方向图，每个波束工作时天线阵列上通常只有部分单元在负责发射工作，另一部分单元处于不工作状态，从而实现预定的辐射方向图。切换不同波束时，工作的天线子单元和相应的射频发射通路的特性也会随之变化。

(3)以稀疏天线阵列的形式实现接收天线，保证整个断面通信区域内的所有信号能被同时接收。

对于接收天线为了最大化接收效率，需要同时覆盖所有车道上车载标签上传的信号。因此把接收天线设计为拥有固定覆盖区域的天线。由于接收链路与发射链路相比通常有一定余量，因此经过合理设计的接收区域，能达到控制通信区域、简化发射天线方案设计的目的。

以覆盖四车道的应用为例，可以通过设计两个合适的稀疏阵列接收天线分别实现左右各两车道的上行信号接收。所以设备中包含两个天线。为了同时覆盖多个车道，所有的接收天线必须同时工作，因此每个接收天线需要拥有单独的接收通路。

此外，接收天线的数量也影响整体设备口径的尺寸。在整体系统上行通信比下行通信的链路余量更大的通常情况下，合理地制定每个接收天线需要覆盖的区域，有利于使用更少的接收天线覆盖更大的区域，降低设备的口径尺寸。

(4)为了降低设备故障对路径标识成功率的影响，本设计方案可以在工程施工时，进行双机备份部署。双机备份方式有以下两种：

第一，双排龙门架双机部署：即同时部署两个龙门架，每个龙门架上部署一台路径识别天线；可以两台设备同时工作，数据互为备份；也可以前方设备工作，后方设备不工作，当前方设备故障时，后方设备开始工作；

第二，单排龙门架双机部署：即在龙门架上，部署两台设备，互为备份；可以两台设备同时工作，数据互为备份；也可以一台设备工作，另一台设备不工作，当一台设备故障时，另一台设备开始工作。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的一种路径识别天线、路径识别系统以及路径识别信号发送接收方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种路径识别天线，其特征在于，包括：发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器；

其中，所述发射天线为相控阵天线阵列；所述天线控制器用于控制所述相控阵天线阵列中发射天线阵元的馈电相位来改变方向图形状，使得改变天线方向图最大值的指向，以便波束按照预设顺序向多个车道依次进行信号发送，以便所述路径识别天线分时覆盖不同的车道区域，还用于控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息，使得一个路径识别天线覆盖多个车道，以便降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，降低路径识别系统的成本。

2.根据权利要求1所述的路径识别天线，其特征在于，所述天线控制器还用于控制所述发射天线和所述接收天线同时工作。

3.根据权利要求1所述的路径识别天线，其特征在于，所述相控阵天线阵列包括第一预设数量个发射天线阵元；

其中，所述发射天线阵元包括：数控衰减器、移相器、射频放大器以及天线；所述数控衰减器与所述移相器连接，所述移相器与所述射频放大器连接，所述射频放大器与所述天线连接。

4.根据权利要求3所述的路径识别天线，其特征在于，所述接收天线为稀疏天线阵列；

其中，所述稀疏天线阵列包括第二预设数量个接收天线阵元。

5.根据权利要求4所述的路径识别天线，其特征在于，所述相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元之间的距离和/或所述稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元之间的距离大于等于0.6倍工作波长，并且小于等于0.9倍工作波长。

6.根据权利要求5所述的路径识别天线，其特征在于，所述相控阵天线阵列的相邻发射天线阵元之间的距离和/或所述稀疏天线阵列的相邻接收天线阵元之间的距离具体为0.6倍工作波长。

7.根据权利要求6所述的路径识别天线，其特征在于，所述相控阵天线阵列的所有发射天线阵元分为两组天线阵元组，两组所述天线阵元组以中心对称放置。

8.根据权利要求6所述的路径识别天线，其特征在于，所述稀疏天线阵列的接收天线阵元分为两组接收天线组，两组所述接收天线组按照天线朝向相互垂直的角度放置。

9.一种路径识别系统，其特征在于，所述路径识别系统包括权利要求1至8任一项所述的路径识别天线。

10.一种路径识别信号发送接收方法，其特征在于，应用于路径识别天线，所述路径识别天线包括发射天线、接收天线以及与发射天线和接收天线分别连接的天线控制器，所述发射天线为相控阵天线阵列，该方法包括：

所述天线控制器控制所述相控阵天线阵列中发射天线阵元的馈电相位来改变方向图形状，使得改变天线方向图最大值的指向，以便波束按照预设顺序向多个车道依次进行信号发送，以便所述路径识别天线分时覆盖不同的车道区域，还控制所述接收天线接收所述多个车道上车载单元的反馈信息，使得一个路径识别天线覆盖多个车道，以便降低路径识别系统中安装的路径识别天线的数量，降低路径识别系统的成本。

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