專利名稱:一種微帶天線的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種微帶天線，該天線包括：微帶貼片，饋電網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)板，金屬底板，十字貼片，校正片。其中介質(zhì)片與微帶貼片的垂直相對距離為2～20mm，十字貼片靠近校正片的一側(cè)與校正片的水平相對距離為1～10mm，十字貼片是兩個長方形或者一個長方形和一個正方形組成的對稱或不對稱十字結(jié)構(gòu)，優(yōu)選兩個相同尺寸的長方形組成的對稱十字結(jié)構(gòu)。校正片的形狀為正方形或者長方形，優(yōu)選長方形。該天線的微帶貼片輻射的電磁波，在十字貼片及校正片上產(chǎn)生感應(yīng)電流并發(fā)生二次輻射，展寬天線的3dB波瓣寬度。改善微帶貼片天線所處復(fù)雜環(huán)境，適用于各種車型的車玻璃。
【專利說明】一種微帶天線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及微波天線，特別是涉及電子不停車收費系統(tǒng)中車載電子標(biāo)簽的天線設(shè)計。

【背景技術(shù)】
[0002]ETC (Electronic Toll Collect1n)即電子不停車收費系統(tǒng)，是一種國際上普遍應(yīng)用于公路、大橋和隧道的電子自動收費系統(tǒng)。ETC系統(tǒng)通過安裝于車輛上的車載單元(OnBoard Unit，簡稱0BU)和安裝在收費站車道上的路側(cè)單元(Road-Side Unit，簡稱RSU)之間進行無線通信和信息交換，天線是實現(xiàn)該功能的重要元件。
[0003]在實際車載電子標(biāo)簽的應(yīng)用中，一般采用微帶貼片天線。車載電子標(biāo)簽一般安裝于車內(nèi)的前窗玻璃上，這樣導(dǎo)致玻璃與天線的距離較近，即玻璃位于天線近場輻射區(qū)域內(nèi)，則玻璃變成了天線結(jié)構(gòu)的一部分，加上天線所處電路板上金屬元器件的影響，天線的性能發(fā)生明顯改變，主要體現(xiàn)在對天線3dB波瓣方向圖的影響，而天線的3dB波瓣寬度是影響ETC系統(tǒng)交易區(qū)域大小的關(guān)鍵因素。
[0004]由于市場需求，車載電子標(biāo)簽發(fā)展趨于小型化，金屬元器件與天線之間的空間距離越來越小，空間距離較小時，金屬器件與微帶天線出現(xiàn)互耦效應(yīng)，而互耦效應(yīng)會導(dǎo)致天線方向圖發(fā)生很大變化，甚至出現(xiàn)虛假波瓣。而汽車前窗玻璃對天線的影響更大，由于玻璃本身是介質(zhì)體，天線電磁波在穿過該介質(zhì)體表面時會發(fā)生折射和反射，從而改變電磁波的輻射方向，影響天線最終的方向圖特性，比如方向圖主瓣發(fā)生畸變、偏移，3dB波瓣寬度變窄，從而導(dǎo)致交易覆蓋距離變小，交易成功率下降，不利于ETC系統(tǒng)的實際應(yīng)用。
[0005]因此，改善金屬元器件、車玻璃等對車載電子標(biāo)簽天線的3dB波瓣寬度影響具有重要的意義。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型的目的在于提供一種微帶天線。該天線的微帶貼片輻射的電磁波，在十字貼片及校正片上產(chǎn)生感應(yīng)電流并發(fā)生二次輻射，對微帶貼片輻射的方向圖及功率分布進行重構(gòu)，可以將天線的3dB波瓣寬度有效展寬10°?30°。
[0007]本實用新型的目的是提供一種微帶天線，該天線包括:微帶貼片，饋電網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)板，金屬底板，十字貼片，校正片。其中微帶貼片、饋電網(wǎng)絡(luò)位于介質(zhì)板上表面，金屬底板位于介質(zhì)板下表面，十字貼片與校正片附著在介質(zhì)片上。介質(zhì)片與微帶貼片的垂直相對距離為2?20mm，十字貼片靠近校正片的一側(cè)與校正片的水平相對距離為I?10mm。十字貼片是兩個長方形或者一個長方形和一個正方形組成的對稱或不對稱十字結(jié)構(gòu)，優(yōu)選兩個相同尺寸的長方形組成的對稱十字結(jié)構(gòu)，長方形的長邊尺寸在10?20mm之間，長方形的寬邊尺寸在I?8mm之間。校正片的形狀為正方形或者長方形，優(yōu)選長方形，長方形的長邊尺寸在10?20mm之間，長方形的寬邊尺寸在I?8mm之間。
[0008]本實用新型的有益效果在于，在車載電子標(biāo)簽的應(yīng)用中，標(biāo)簽上的微帶天線處于復(fù)雜的環(huán)境，尤其是車前方的玻璃，會惡化天線的方向圖、功率分布，影響電子標(biāo)簽的正常工作。該微帶天線，能夠抵消車前方玻璃及周圍復(fù)雜環(huán)境對天線性能的影響，展寬天線的3dB波瓣寬度，并可以適用于各種車型的車玻璃。

【附圖說明】

[0009]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0010]圖1為本實用新型實施例涉及的車載電子標(biāo)簽天線的立體圖。
[0011]圖2為本實用新型實施例涉及的車載電子標(biāo)簽天線的俯視圖。
[0012]圖3為本實用新型實施例涉及的車載電子標(biāo)簽天線的側(cè)視圖。
[0013]圖4為本實用新型實施例涉及的微帶天線通過車玻璃的方向圖對比圖。

【具體實施方式】
[0014]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。
[0015]該實施例應(yīng)用于車載電子標(biāo)簽，如圖1所示，101為微帶貼片，102為饋電網(wǎng)絡(luò)，103為介質(zhì)板，104為介質(zhì)板下表面的金屬底板，107為介質(zhì)片，105為附著于介質(zhì)片上的十字貼片，106為附著于介質(zhì)片上的校正片，108為車載電子標(biāo)簽外殼。圖2為本實用新型實施例涉及的車載電子標(biāo)簽天線的俯視圖。圖3為本實用新型實施例涉及的車載電子標(biāo)簽天線的側(cè)視圖。
[0016]調(diào)整微帶天線的結(jié)構(gòu)參數(shù)，對天線的性能進行優(yōu)化，最終將3dB波瓣寬度展寬了25。。其中，介質(zhì)片(107)與微帶貼片(101)的水垂直相對距離為8.9mm，十字貼片(105)靠近校正片(106)的一側(cè)與校正片(106)的水平相對距離為3.5mm。十字貼片(105)由兩個相同尺寸的長方形構(gòu)成，長方形的尺寸為14mm*4mm，校正片(106)的形狀為長方形，長方形的尺寸為14mm*6mm。
[0017]其中十字貼片(105)、校正片(106)與微帶貼片(101)有了良好的互耦效應(yīng)，通過耦合微帶貼片輻射的電磁波，在十字貼片(105)和校正片(106)上產(chǎn)生感應(yīng)電流并發(fā)生二次輻射，對微帶貼片(101)輻射的方向圖及功率分布進行重構(gòu)，重構(gòu)后的電磁波束通過車玻璃時，再次被玻璃影響，改變傳輸?shù)姆较颉纱螌﹄姶挪ㄊ椛浞较虻闹貥?gòu)，使得玻璃對微帶貼片(101)輻射方向圖的影響作用消除。通過調(diào)試十字貼片和校正片，3dB波瓣寬度能夠展寬25° ο
[0018]圖4為實測車載電子標(biāo)簽天線通過車玻璃的方向圖對比圖，曲線I為用于普通車載電子標(biāo)簽上的微帶天線A，經(jīng)過玻璃的方向圖曲線；曲線2為本實用新型涉及的用于車載電子標(biāo)簽上的微帶天線B，經(jīng)過玻璃的方向圖曲線。
[0019]曲線I可以看出，微帶天線A的方向圖出現(xiàn)很大的畸變，主瓣方向發(fā)生偏移，方向圖出現(xiàn)明顯“坑陷”，而曲線2的微帶天線B的方向圖，主瓣方向無偏移，方向圖比較平滑，增益也比曲線I所示的天線增益大，3dB寬度明顯展寬。
[0020]這表明本實用新型設(shè)計的微帶天線對汽車前窗玻璃帶來的方向圖畸變、3dB寬帶較窄，有了良好的改善作用。
【權(quán)利要求】
1.一種微帶天線，包括微帶貼片，饋電網(wǎng)絡(luò)，介質(zhì)板，金屬底板，其特征在于，該天線還包括:十字貼片，校正片，十字貼片與校正片附著在介質(zhì)片上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于，所述的介質(zhì)片平行位于微帶貼片的正上方。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于，所述的介質(zhì)片與微帶貼片的垂直相對距離在2?20mm之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于，所述的十字貼片靠近校正片的一側(cè)與校正片的水平相對距離在I?1mm之間。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于，所述的十字貼片是兩個長方形或者一個長方形一個正方形組成的對稱或不對稱十字結(jié)構(gòu)，長方形的長邊尺寸在10?20mm之間，長方形的寬邊尺寸在I?8mm之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微帶天線，其特征在于，所述的校正片的形狀為長方形，長方形的長邊尺寸在10?20mm之間，長方形的寬邊尺寸在I?8mm之間。
【文檔編號】H01Q9-04GK204271253SQ201420765561
【發(fā)明者】王永巍, 楊帆, 寧丹 [申請人]北京萬集科技股份有限公司