一种获得车载单元obu入射方向角的电路装置制造方法
【专利摘要】本实用新型专利公开了一种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置，涉及智能交通【技术领域】，所述电路装置包括：天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器，所述天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器依次连接。本实用新型通过对电路结构的改变，直接对高频信号进行处理，避免了对中频信号的处理，降低了电路复杂度及成本。
【专利说明】 —种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能交通【技术领域】，特别涉及一种利用信号合成原理获得车载单元OBU入射方向角的电路装置。
【背景技术】
[0002]目前，ETC系统面临的最主要的问题有:1)跟车问题；2)邻道问题；3)车道设备异常。对车载单元OBU进行准确定位是解决跟车问题和邻道问题的基本前提。在现有技术中，求解车载单元OBU入射方向角是对车载单元OBU进行准确定位的基本途径。
[0003]传统设计中，求解车载单元OBU入射方向角的电路由天线阵列单元、射频放大单元、本振产生单元、混频单元、中频滤波单元、中频放大单元、数字下变频单元及电源单元组成，但由于涉及过多对中频信号处理的单元，使得所涉及电路复杂多样，成本高。
实用新型内容
[0004]为了避免对中频信号的处理，降低电路复杂度及成本，本实用新型提供了一种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置，所述电路装置包括:天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器，所述天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器依次连接。
[0005]其中，所诉天线阵列包括:m个天线，每个天线均用于采集由所述车载单元OBU所发出的微波信号，所述m为不小于2的整数。
[0006]其中，所述功分合路电路包括:m个功分器和m-Ι个合路器，所述功分器具有I个输入端和2个输出端，所述合路器具有2个输入端和I个输出端，所述m个功分器与所述m个天线一一对应连接，相邻的2个功分器的I个输出端与I个合路器的2个输入端一一对应连接。
[0007]其中，所述高频放大器为m+1个，所述m+1个高频放大器中的m_l个与所述m_l个合路器一一对应连接，所述m个功分器中未连接的2个输出端与另外2个高频放大器一一对应连接。
[0008]其中，所述功率检测器为m+1个，所述功率检测器与所述高频放大器一一对应连接。
[0009]其中，所述A/D采集器为m+1个，所述A/D采集器与所述功率检测器一一对应连接。
[0010]本实用新型通过对电路结构的改变，直接对高频信号进行处理，避免了对中频信号的处理，降低了电路复杂度及成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0012]图1为本实用新型实施例的一种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置的结构框图。
[0013]图2为功分合路电路的实现原理图。
[0014]图3为两路信号由功分合路电路处理的示意图。
[0015]其中，101为功分合路电路，102为高频放大器，103为功率检测器，104为A/D采集器，105为处理器。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0017]如图1所示，为本实用新型实施例的一种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置的具体方案。
[0018]所述天线阵列100是由m个天线单元片组成(m彡2)的,用于直接接收车载单元OBU的微波信号y1; yyym。相邻天线单元接收的微波信号存在一定的相位差^供。
[0019]所述功分合路电路由功分器、合路器组成，其实现原理图如图2所示。当有m(m^2)个信号进入功分合路电路时，需要(2m-l)个功分器组成功分合路电路，其中m个功分器(即图中的加号所代表的器件)对m个信号进行等分处理，得到2m个信号Pl、P^P2m，另外(m-Ι)个功分器通过反向使用，用于将？2、？3-?(2111_1)的信号中相邻的两路信号进行合成处理，得到(m-Ι)个新的信号，经过功分合路电路处理后得到(m+1)个信号。
[0020]如图3所示，以两路信号的功分合路电路来说明功分合成的工作原理:
[0021]微波信号yi与y2分别进入功分器I和功分器2后，经过功分器进行等分处理，得至徽波信号？1、？2、己和？4。。己与己进入合路器(反向使用的功分器，即图中的减号所代表的器件)，得到合路后的微波信号B2, P1得到B1;P4得到B3。微波信号在功分器、合路器进行等分、合成处理时，存在功率损耗。当多路信号进行功分合路处理时，功分合路电路依此类推。
[0022]所述高频放大器102由高频放大芯片及周围配置器件组成，高频放大芯片首选HMC397，可以有效提高接收信号的动态范围。
[0023]所述功率检测器103由功率检测芯片及周围配置器件组成，功率检测芯片首选ADL5500，用于检测输入信号的功率值。
[0024]所述A/D采集器104由ADC采集芯片和周围配置器件组成，ADC采集芯片首选ADS7812，用于将功率检测器103检测到的功率值由模拟量转换为数字量被处理器所利用。
[0025]所述处理器105由CPLD芯片及周围配置电路组成，CPLD首选MAX3000系列，用于根据采集到的模拟量获得车载单元OBU入射方向角。
[0026]微波信号J1, 7^7111直接进入功分合路电路102，如图2所示，经过功分合路电路处理后，得到微波信号其中，B1保留了 yi的所有有效信息，Bm+1保留了 7111的所有有效信息，B2包含了 yi与y2合成的有效信息，B3包含了 y2与y3合成的有效信息。依此类推，Bm包含了 Y0lri)与Yni合成的有效信息。
[0027]微波信号B1, B2, B^Bm+1经过高频放大器、功率检测器处理后进入A/D采集器，将模拟量进行模数转换后进入处理器进行处理。处理器根据相位差与微波信号BpB2A3-Blrt 幅值之间的关系~ = 2arccos(.)求出相位差~后，根据车载单元OBU入射方向角α与
/^之间关系得到车载单元OBU入射方向角α信息。其中，λ为所述微Λ(ΡInd
波信号的波长，且为已知量，d为每组天线之间的距离，且为已知量，V2为合成处理后的微波信号幅值，V1为合成处理前的微波信号幅值。
[0028] 以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。
【权利要求】
1.一种获得车载单元OBU入射方向角的电路装置，其特征在于，所述电路装置包括--天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器，所述天线阵列、功分合路电路、高频放大器、功率检测器、A/D采集器和处理器依次连接。
2.如权利要求1所述的电路装置，其特征在于，所诉天线阵列包括:m个天线，每个天线均用于采集由所述车载单元OBU所发出的微波信号，所述m为不小于2的整数。
3.如权利要求2所述的电路装置，其特征在于，所述功分合路电路包括:m个功分器和m-Ι个合路器，所述功分器具有I个输入端和2个输出端，所述合路器具有2个输入端和I个输出端，所述m个功分器与所述m个天线一一对应连接，相邻的2个功分器的I个输出端与I个合路器的2个输入端一一对应连接。
4.如权利要求3所述的电路装置，其特征在于，所述高频放大器为m+1个，所述m+1个高频放大器中的m-Ι个与所述m-1个合路器一一对应连接，所述m个功分器中未连接的2个输出端与另外2个高频放大器一一对应连接。
5.如权利要求4所述的电路装置，其特征在于，所述功率检测器为m+1个，所述功率检测器与所述高频放大器一一对应连接。
6.如权利要求5所述的电路装置，其特征在于，所述A/D采集器为m+1个，所述A/D采集器与所述功率检测器一一对应连接。
【文档编号】H04B1/38GK203968113SQ201420375809
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月8日 优先权日:2014年7月8日
【发明者】郑伟伟, 吴雷, 杨胜姚 申请人:北京万集科技股份有限公司