[发明专利]一种微带阵列天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种天线，尤其涉及一种微带阵列天线。

背景技术

不停车收费系统(Electronic Toll Collection system，简称ETC系统)能够利用 车辆自动识别技术完成路侧设备(Roadside Unit，RSU)跟车载单元(On Board Unit，OBU)的双向通信，通过计算机网络进行收费数据的处理，实现不停车的 全电子收费。不停车收费技术特别适于在高速公路或交通繁忙的桥隧环境下采 用。实施不停车收费，可以允许车辆高速通过，大大提高公路的通行能力。

不停车收费系统的RSU一般架设在收费站的龙门架上，装有OBU的车辆 以大于20公里/小时的速度通过收费站，双方通过天线发射和接收微波信号。每 个ETC车道上方安装一个RSU，RSU用内置的阵列天线保证本车道路面的有效 覆盖。其中，天线的水平波瓣宽度决定道路覆盖的宽度，而垂直波瓣宽度则决 定道路覆盖的长度。在多条ETC车道情况下，如果本车道RSU中阵列天线的水 平面的主瓣或者旁瓣辐射到相邻车道上，会导致相邻车道上行驶车辆中OBU的 误唤醒甚至误交易。因此，为了保证本车道的有效覆盖和避免对相邻车道造成 干扰，需要具有合适波瓣宽度和低旁瓣电平的阵列天线。

如图1所示，目前有一种采用多个两路功率分配器对各阵元非等幅馈电实 现微带阵列天线的结构。其中，100为天线阵元，200为两路功率分配器。图1 中所示的黑点为各相邻传输线之间增加的电磁耦合隔离元件。这种两路功率分 配器馈电方式原理简单，在天线阵元比较少的情况下具有结构简单，易于实现 的优点。传统的馈电网络的馈线通常由微带线或者共面波导等传输线组成，这 种传输线具有介质和导体损耗，并且损耗跟馈线的长度是成正比的，因此在阵 元比较多的情况下，采用多个两路功率分配器势必增加这种损耗，导致天线主 瓣增益下降。除了天线阵元以外，馈线也会辐射电磁场，复杂的两功分馈电网 络会增加相邻馈线以及馈线与天线阵元之间的互耦，使得旁瓣电平的抑制非常 困难。

发明内容

本发明提供一种微带阵列天线，能够解决ETC的阵列天线的旁瓣抑制困难 的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种微带阵列天线，包括由两个以上天线阵元组成的天线矩阵，所述天线 矩阵的同一行包括两个以上天线阵元，位于同一行的天线阵元中，各天线阵元 与一个多路功率分配器的各输出端口对应连接，并且与所述天线矩阵的列中心 线的距离不等的相邻天线阵元之间连接有级联的阻抗变换段。

本发明提供的微带阵列天线中，同一行的两个以上天线阵元与一个多路功 率分配器的各输出端口对应连接，并且与所述天线矩阵的列中心线的距离不等 的相邻天线阵元之间连接有级联的阻抗变换段，因而能够实现位于中间和两侧 的天线阵元的非等幅馈电，而且通过调整级联的阻抗变换段中各阻抗变换段的 阻抗比可以达到提高主瓣增益以及抑制旁瓣电平的目的。由于天线矩阵的每一 行只用一个多路功率分配器，因而可以减小天线矩阵的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为目前已有的一种微带阵列天线的结构示意图；

图2为四路功率分配器的结构示意图；

图3为本发明的实施例一种微带阵列天线的结构示意图；

图4为本发明的实施例另一种微带阵列天线的结构示意图；

图5为本发明的实施例微带阵列天线中使用的天线阵元的示意图；

图6为本发明的实施例微带阵列天线的驻波曲线示意图；

图7为本发明的实施例微带阵列天线的波瓣方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种微带阵列天线进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前 提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。