CN202333112U - 应用于etc系统的天线装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述应用于ETC系统的天线装置包括外壳底座、外壳上盖、镜片、电路板安装支架，电路板安装支架上安装有主板、电源板、放大器板、控制信号布线板、隔离板、微带天线板，镜片安装在外壳上盖上，在外壳底座上连接有安装支架，所述微带天线板上设有发射天线阵与接收天线阵。本实用新型实现动态长距离连续通讯，消除跟车干扰，提高交易成功率，提高通车速度，提高ETC系统的使用效率及建设的性价比，降低建设成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子不停车收费系统的技术领域，具体说是一种应用于ETC系统的天线装置。
背景技术
ETC系统(Electronic Toll Collection System)应用DSRC短程通信(Dedicated Short Communicat ion)技术进行车辆与收费站之间的无线数据通讯，通过计算机网路进行收费数据处理，实现不停车自动收费。
ETC系统前端设备主要由路侧单元RSU(Raod Side Unit)和车载单元OBU(On Braod Unit)组成。使用ETC系统，车主只要在车窗上安装OBU并预存费用或与银行帐户绑定，通过收费站时便不用人工缴费，无须停车，费用将从OBU中自动扣除。采用这种收费系统的收费通道，其通行能力是人工收费通道的5到10倍。它特别适于交通繁忙的公路收费站使用。近几年我国ETC系统的研究和实施取得了一定进展。但有些性能还有待优化、改善，主要表现在：1)通车速度和无人值守的矛盾解决不好。栏杆前置可实现无人值守，但通车速度太慢。2)栏杆后置通车速度快了，但需有人值守处理误入车辆和交易失败车辆。3)目前大多采用多个天线来解决这个问题，但这带来了建设成本的大量增加。4)跟车干扰问题解决不好。通讯区域大了有利于提高通车速度，但会增加跟车干扰，造成前后车位置颠倒的概率升高。通讯区域小，可以防止跟车干扰，但车辆速度较快时，交易失败的概率会增加。
目前ETC系统中使用的天线性能不能充分发挥自动收费车道的效能，不能完全满足实际工程的需求，有必要通过先进创新的设计方案来对现有天线的性能进行改善，以缓解车流量日益增大对收费系统的压力，提高ETC提高ETC系统效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种成本低，实现动态长距离连续通讯，消除跟车干扰，提高交易成功率，提高通车速度，提高ETC系统的使用效率的应用于ETC系统的天线装置。
本实用新型通过下述技术方案来实现。
一种应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述应用于ETC系统的天线装置包括外壳底座、外壳上盖、镜片、电路板安装支架，电路板安装支架上安装有主板、电源板、放大器板、控制信号布线板、隔离板、微带天线板，镜片安装在外壳上盖上，在外壳底座上连接有安装支架。
所述安装支架通过一角度板与外壳底座连接，安装支架与角度板之间可转动。
所述微带天线板上设有发射天线阵与接收天线阵，均由微带天线构成，微带天线是在一个薄介质基材上，一面为金属箔层作为接地板，另一面光刻腐蚀出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，贴片按规则排列和馈电，发射天线阵与接收天线阵均以1x6或1x8微带天线子阵作为基础结构，由4～10个子阵构成微带天线阵列，每个子阵的激励相位和激励幅度分别可控制调节，形成一维数字波束扫描，其中微带天线子阵中的贴片和所有子阵，均采用泰勒级数分布函数进行幅值加权。
所述放大器板上设有相控阵发射组件与相控阵接收组件及波控接口电路，主板上设有通讯控制模块、地感接口、车速计算模块、车辆跟踪模块，电源板上设有电源和通讯适配器。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点。
1)利用相控阵天线技术，实现波束动态跟踪车辆，保证高速行进中的车上OBU始终处于通讯区域内，大大提高了ETC系统的通车速度和使用效率；
2)以1x6或1x8微带天线子阵，通过背馈形式分别馈电，利用地感接口估算车辆位置及速度、计算出波控指令，分别控制每个子阵的相位及幅值。利用CMOS射频集成电路技术，简化相控阵天线内部射频电路，实现设备的轻量化和低功耗，提高了设备的可靠性和可维护性；
3)实现对无线通信区域的精确控制和实时波束跟踪扫描，大大提高了设备性能，提高了电子不停车收费系统的使用效率，降低了工程造价，利用创新节能减排。
本实用新型将天线信号形成扫描波束，快速跟随车辆移动，3.3m X 6m通讯区域可动态覆盖25米长的车道，实现动态长距离连续通讯，从而消除跟车干扰，提高交易成功率，提高通车速度，提高ETC系统的使用效率，提高ETC系统建设的性价比，降低了ETC系统的建设成本，将ETC应用水平推向一个新的技术高度。
附图说明
图1为本实用新型应用于ETC系统的天线装置分解结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型应用于ETC系统的天线装置作进一步详细描述。
如图1，本实用新型应用于ETC系统的天线装置，包括外壳底座1、外壳上盖2、镜片10、电路板安装支架5，电路板安装支架5上安装有主板3、电源板4、放大器板6、控制信号布线板7、隔离板8、微带天线板9，镜片10安装在外壳上盖2上，在外壳底座1上连接有安装支架11。其中安装支架11通过一角度板12与外壳底座1连接，安装支架11与角度板12之间可转动。
微带天线板9上设有发射天线阵与接收天线阵，均由微带天线构成，微带天线是在一个薄介质基材上，一面为金属箔层作为接地板，另一面光刻腐蚀出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，贴片按规则排列和馈电，发射天线阵与接收天线阵均以1x6或1x8微带天线子阵作为基础结构，由4～10个子阵构成微带天线阵列，每个子阵的激励相位和激励幅度分别可控制调节(可控制调节中的可控为可控与非可控之意中的可控)，形成一维数字波束扫描，其中微带天线子阵中的贴片和所有子阵，均采用泰勒级数分布函数进行幅值加权。
放大器板6上设有相控阵发射组件与相控阵接收组件及波控接口电路。主板3上设有通讯控制模块、地感接口、车速计算模块、车辆跟踪模块，电源板4上设有电源和通讯适配器。
Claims (4)
1.一种应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述应用于ETC系统的天线装置包括外壳底座、外壳上盖、镜片、电路板安装支架，电路板安装支架上安装有主板、电源板、放大器板、控制信号布线板、隔离板、微带天线板，镜片安装在外壳上盖上，在外壳底座上连接有安装支架。
2.根据权利要求1所述的应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述安装支架通过一角度板与外壳底座连接，安装支架与角度板之间可转动。
3.根据权利要求1所述的应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述微带天线板上设有发射天线阵与接收天线阵，均由微带天线构成，微带天线是在一个薄介质基材上，一面为金属箔层作为接地板，另一面光刻腐蚀出一定形状的金属贴片，利用微带线和轴线探针对贴片馈电，贴片按规则排列和馈电，发射天线阵与接收天线阵均以1x6或1x8微带天线子阵作为基础结构，由4～10个子阵构成微带天线阵列，每个子阵的激励相位和激励幅度分别可控制调节，形成一维数字波束扫描，其中微带天线子阵中的贴片和所有子阵，均采用泰勒级数分布函数进行幅值加权。
4.根据权利要求1所述的应用于ETC系统的天线装置，其特征在于：所述放大器板上设有相控阵发射组件与相控阵接收组件及波控接口电路，主板上设有通讯控制模块、地感接口、车速计算模块、车辆跟踪模块，电源板上设有电源和通讯适配器。
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| CN107576935A (zh) * | 2016-07-04 | 2018-01-12 | 广州市埃特斯通讯设备有限公司 | 一种基于卫星载波相位定位原理的obu定位装置及方法 |
| CN108039587A (zh) * | 2017-12-01 | 2018-05-15 | 重庆固恒通信设备有限公司 | 用于2.2GHz到2.5GHz的信号接收的微带线 |
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Legal Events
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Denomination of utility model: Antenna device applied to ETC (Electronic Toll Collection) system Effective date of registration: 20190604 Granted publication date: 20120711 Pledgee: China Co. truction Bank Corp Guangzhou Tianhe subbranch Pledgor: GUANGZHOU ITS COMMUNICATION EQUIPMENT Co.,Ltd. Registration number: 2019440000203 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120711 |
|
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| DD01 | Delivery of document by public notice |
Addressee: Patent of Guangzhou Aites communication equipment Co.,Ltd. The person in charge Document name: Notice of expiration and termination of patent right |
|
| DD01 | Delivery of document by public notice |