专利名称：波束可调圆极化天线的制作方法
技术领域：
本发明属于非接触式收费系统领域，特别涉及适用于ETC电子收费系统的一种 波束可调圆极化天线。
背景技术：
电子收费系统ETC( Electronic Toll Collection )，要求作用范围左右严格的覆 盖一条车道，前后覆盖范围为5 10米的一个椭圆形区域。由于系统设计、安装 环境等影响，常见的ETC天线， 一般为微带贴片天线，单元的形式为矩形或圆 形，圆极化由90度相差双点馈电产生，阵列为同相或序列馈电，为增加带宽和 容差性，采用双层贴片，天线的E、 H面波束固定。无法满足系统作用区域可调 的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种波束可调圆极化天线，其特征在于，所述波束可调 圆极化天线包括圆极化微带天线阵、波束调节装置、接地板和接头；并安装在底 板上；所述圆极化微带天线阵在双面覆铜单层微带板的一面为天线的接地板，另 一面为辐射单元和馈电网络；波束调节装置固定在圆极化微带天线阵四周，为高 度可调的反射板。
所述波束可调圆极化微带天线阵包括.-
辐射单元，辐射单元采用矩形或圆形贴片形式，双点馈电，馈电的相位差为 90度;
馈电网络，网络采用微带线形式，馈电的相位差为0度同相馈电或90度序
列馈电。
所述波束调节装置，在天线阵的四周加装与天线的底板成25。 75°倾斜的固定反射板，在固定反射板上加工有固定滑槽，在滑槽上加装可调金属反射板， 通过可调金属反射板在滑槽上位置的调节。实现天线的波束宽度调节。
所述反射板上的固定滑槽还为多个规则排列地固定孔，以步进方式调节反射
板的高度；或通过伸缩支架形式来调整可调金属反射板的位置。
所述底板为一块金属板或PCB板覆铜层，与微带天线的接地板良好接触，
并加工有与天线的接地板相应的安装孔。
所述接头为SMA、 N型或电缆，通过50Q阻抗匹配变换，接头安装在底板背面。
所述天线的波束宽度调节为通过可调金属反射板在滑槽上位置的调节，而调 节车道左右的覆盖宽度；通过俯仰面的调节，调节车道前后5 10米的覆盖长度。
本发明的有益效果是通过在天线的四周加高度可调的反射板，成功的实现了 天线波束宽度的自由调节。与传统ETC天线相比，具有波束可调、结构简单、 易加工、成本低等优点，在通讯领域将被大量采用。克服传统的ETC天线，采 用微带贴片天线的形式，没有可调的结构，存在波束固定的缺点，无法满足ETC 系统作用区域可调的要求。
图1为天线结构示意图。 图2为天线后视图。 图3为微带天线阵示意图。
具体实施例方式
本发明提供一种波束可调圆极化天线。下面结合附图对本发明予以说明。 图l所示为天线结构示意图。图中，在底板1上的双面覆铜单层微带板的一 面为天线的接地板，另一面为辐射单元3、 90度相位差双点馈电4和序列馈电网络5构成圆极化微带天线阵馈电网络(如图3所示)，网络采用微带线形式，馈
电的相位差为0度同相馈电或90度序列馈电。本发明采用固定在圆极化微带天
线阵四周的、与天线的底板1成倾斜一定角度(视覆盖调整范围来定， 一般在
25° 75° )的固定反射板6，在固定反射板上加工有固定滑槽8，在滑槽上加装 可调金属反射板9，通过可调金属反射板在滑槽上位置的调节，实现天线的波束 宽度为车道左右的覆盖宽度；通过俯仰面的调节，调节车道前后5 10米的覆盖 长度和左右2~5米的覆盖宽度。接头2安装在底板背面。接头采用SMA、 N型 或电缆，通过50Q阻抗匹配变换(如图2所示)。所述底板1为一块金属板或PCB 板覆铜层，与微带天线的接地板良好接触，并加工有与天线的接地板相应的安装 孔。
波束可调圆极化微带天线功能描述如下
本发明采用双点馈电的圆极化微带贴片天线作为基本的辐射单元，共2X2阵 列，阵列单元间90度相位差序列馈电，外部频率信号由接头馈入，通过馈电网 络，形成卯度的序列相位差，等幅馈入各个辐射单元3，每个单元处，信号等幅 一分为二，形成90度的相位差馈入辐射单元，经波束调节装置反射后向空间辐射。
综上所述，本发明采用微带单层贴片天线，成功实现天线的结构简单、易加 工、低成本。通过双点馈电，实现了单元的宽带、宽角圆极化性能。通过阵列的 序列馈电，实现了整个天线阵列的宽带宽角圆极化性能。通过波束调节装置，成 功实现了方位、俯仰面波束宽度的独立、自由调节。本发明可广泛用于通讯、广 播领域，与传统天线相比，具有波束可调这一突出优点。
权利要求
1. 一种波束可调圆极化天线，其特征在于，所述波束可调圆极化天线包括圆极化微带天线阵、波束调节装置、接地板和接头；并安装在底板上；所述圆极化微带天线阵在双面覆铜单层微带板的一面为天线的接地板，另一面为辐射单元和馈电网络；波束调节装置固定在圆极化微带天线阵四周，为高度可调的反射板。
2. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述波束可调圆 极化微带天线阵包括辐射单元，辐射单元采用矩形或圆形贴片形式，双点馈电，馈电的相位差为90度;馈电网络，网络采用微带线形式，馈电的相位差为0度同相馈电或90度序列馈电。
3. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述波束调节装 置，在天线阵的四周加装与天线的底板成25。 75°倾斜的固定反射板，在固定 反射板上加工有固定滑槽，在滑槽上加装可调金属反射板，通过可调金属反射板 在滑槽上位置的调节。实现天线的波束宽度调节。
4. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述反射板上的 固定滑槽还为多个规则排列地固定孔，以步进方式调节反射板的高度；或通过伸 縮支架形式来调整可调金属反射板的位置。
5. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述底板为一块 金属板或PCB板覆铜层，与微带天线的接地板良好接触，并加工有与天线的接 地板相应的安装孔。
6. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述接头为SMA、 N型或电缆，通过50Q阻抗匹配变换，接头安装在底板背面。
7. 根据权利要求1所述波束可调圆极化天线，其特征在于，所述天线的波束宽度调节为通过可调金属反射板在滑槽上位置的调节，而调节车道左右的覆盖宽 度；通过俯仰面的调节，调节车道前后5 10米的覆盖长度和左右2 5米的覆盖苋度。
全文摘要
本发明公开了属于非接触式收费系统领域的适用于ETC电子收费系统的一种波束可调圆极化天线。包括圆极化微带天线阵、波束调节装置、接地板和接头；并安装在底板上；在双面覆铜单层微带板的一面为天线的接地板，另一面为辐射单元和馈电网络；波束调节装置固定在圆极化微带天线阵四周，为高度可调的反射板。该款天线采用双点馈电的圆极化微带贴片天线作为基本的辐射单元，共2×2阵列，阵列单元间90度相位差序列馈电，通过在天线的四周加高度可调的反射板，成功的实现了天线波束宽度的自由调节。与传统ETC天线相比，具有波束可调、结构简单、易加工、成本低等优点，在通讯领域将被大量采用，广泛用于通讯、广播领域。
文档编号H01Q15/14GK101510634SQ20091008128
公开日2009年8月19日 申请日期2009年4月1日 优先权日2009年4月1日
发明者刘越川, 段世平, 猛 王, 者 王, 芳 王, 军 胡, 平 路, 剑 金, 健 霍 申请人:普天首信通信设备厂(集团)