一种方向图三维全向的平面天线的制作方法

本实用新型涉及微波天线，特别是涉及公路电子收费系统中车载复合通行卡(CPC)中应用的天线。

背景技术：

路桥收费系统(包括电子不停车收费系统(ETC)和人工收费系统(MTC))存在收费公路网的两个收费站之间有两条或两条以上行驶路径的情况，即多义性路径。ETC或者MTC车辆经过收费公路时需要利用CPC卡与路径标识点的路侧单元(RSU)进行信息交换，并将路径信息写入CPC卡内保存。

CPC卡需要通过全向天线接收或者发送交易信号，因此天线的性能指标直接影响了CPC卡的通信技术指标的实现。

根据CPC卡使用场景，通常要求其具有良好的环境适应性，良好的三维全向特性。由于三维全向天线实现困难，一般常用半波长对称阵子天线，该类型天线最大缺点在于天线方向图存在零点，当天线零点及零点附近区域正对着RSU天线时CPC卡天线无法接收或者发射交易信号。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种方向图三维全向的平面天线。该天线结构形式简单，尺寸较小，易于集成，同时具有三维全向特性，即以卡为中心的空间各个方向图辐射功率波动小于3dB。

本实用新型的目的在于提供一种方向图三维全向的平面天线，包括：金属辐射贴片，介质基板，其中：

所述金属辐射贴片位于介质基板的上表面。

可选地，金属辐射贴片包括金属外框和金属内框，两者之间由金属带线连接。

可选地，金属外框为不封闭矩形金属框，周长在6mm-300mm之间，臂宽在0.15mm-10mm之间。

可选地，金属内框为不封闭矩形金属框，周长在3mm-150mm之间，臂宽在0.15mm-10mm之间，金属内框中间有2对不连接的金属线，金属线的线宽在0.15mm-10mm之间。

可选地，金属内框，开口处连接馈电网络。

可选地，馈电网络，为差分馈电网络，由平行金属带线接出，带线宽度在0.15-10mm之间。

本实用新型的有益效果在于，CPC卡中使用该天线，能够实现方向图的三维全向性，即各个方向上的增益波动小于3dB，提高了CPC卡的环境适应性，可以实现各种位置、各种角度的良好收发信号，提高CPC卡的交易成功率。

附图说明

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。

图1为本实用新型实施例涉及的一种方向图三维全向的平面天线的立体图。

图2为本实用新型实施例涉及的一种方向图三维全向的平面天线的E面方向图。

图3为本实用新型实施例涉及的一种方向图三维全向的平面天线的H面方向图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

该实施例的一种方向图三维全向的平面天线，应用于CPC复合通行卡系统中，如图1所示，101为金属辐射贴片，102为介质基板。

该天线的工作频率为5.8GHz，调整天线的结构参数，对天线的性能进行优化。其中，金属辐射贴片101的金属外框周长为42mm，金属外框线宽为1.3mm，金属辐射贴片101的金属内框的周长为26mm，金属内框线宽为0.3mm，金属内框内不连接金属线的线宽为0.5mm，线长为3.1mm，平行差分馈电线的线宽为0.25mm。

由图2和图3可以看出，本实用新型实施例涉及的一种方向图三维全向的平面天线的E面方向图的增益波动最大值为1.37dB，H面方向图的增益波动最大值为2.92dB。由此可知，本实用新型实施例提供的天线性能达到各向增益波动小于3dB的要求。

需要说明的是，本实用新型提供的一种方向图三维全向的平面天线，其金属辐射贴片101的金属框不局限于矩形，还可以设置为圆环形、椭圆环形，或者不规则的图形等，本领域技术人员可以根据具体使用要求选择合适的辐射贴片形状，本实用新型不做限定。

需要说明的是，本实用新型提供的方向图三维全向的平面天线，不仅适用于CPC卡的天线设计，也适用于任何需要三维全向天线的应用场合。本领域技术人员可以根据具体使用场景选择合适的天线形式，本实用新型不做限定。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入有所附权利要求所限定的范围之内。