[发明专利]电子不停车收费系统的双通信天线

说明书

本发明公开了一种用于电子不停车收费系统路侧单元的双通信天线，主要解决现有电子不停车收费系统中易出现跟车干扰的问题。该天线包括两个金属辐射贴片(1和2)、介质基板(3)、金属地板(4)和人工电磁媒质覆层(6)。两个金属贴片(1和2)对称设置在介质基板(3)上表面中心的两侧，并通过50Ω的馈电接头(5)与同轴线相连；金属地板(4)附着在介质基板(3)的下表面；人工电磁媒质覆层(6)固定在介质基板(3)的正上方，并与介质基板(3)之间形成FP谐振腔；通过对金属辐射贴片(1和2)分别馈电，得到主瓣方向不同的两个波束，以控制近远区通信。本发明能实现对不同通信区域的读写控制，避免电子不停车收费系统中的跟车干扰，保证通行车辆正常扣费。

技术领域

本发明属于天线技术领域，特别涉及一种双通信天线，可用于高速公路的电子不停车收费系统。

背景技术

电子不停车收费系统ETC，是目前世界上较为先进的路桥收费方式之一。电子不停车收费系统无需停车、无需人为操作、无需现金交易，给人们带来很多便利的同时也对促进现代社会发展起了积极作用。

ETC系统通过路侧单元RSU与安装在车辆挡风玻璃上的车载单元OBU通信来达到对车辆的自动识别，在不需要停车的情况下，利用计算机网络技术与银行后台进行结算处理，从而来完成对车辆的自动扣费。

随着ETC系统在高速公路的广泛应用，一些问题也显现出来，其中最普遍的便是跟车干扰的现象。通常的跟车干扰有以下两种情况：第一种情况是前后两车陆续经过ETC车道，RSU与后车的OBU发生了交易，车道栏杆抬起时未交易的前车驶离了车道，而交易完成的后车反而被拦截；第二种情况是前后两车陆续经过ETC车道时，前车发生了交易，但紧随其后的车辆在没有交易的状态下也尾随前车通过了ETC车道，造成后车漏扣。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种电子不停车收费系统的双通信天线，以减少跟车干扰，确保通行车辆正常扣费。

实现本发明目的的技术思路是：通过对两个金属贴片分别馈电，辐射两个不同方向的波束：其中一个波束用于控制远区通信，另一个波束控制近区通信；通过双通信处理逻辑控制两个金属贴片的开关通断，实现对不同通信区域的读写控制，保证车辆通过ETC车道时通信区唯一覆盖处于车道前端的车辆，从而减少跟车干扰。整个天线包括：

两个金属贴片、介质基板、金属地板和人工电磁媒质覆层，其特征在于：两个金属贴片对称设置在介质基板上表面中心的两侧，并通过50Ω的馈电接头与同轴线相连；金属地板附着在介质基板的下表面；人工电磁媒质覆层固定在介质基板的正上方。

作为优选，所述的两个金属贴片均采用边长a为14mm-15mm的方形贴片，并在该方形贴片的一个对角设有1mm-3mm的切角c，以实现圆极化。

作为优选，所述两个金属贴片之间的间距d为80mm-160mm。

作为优选，所述的人工电磁媒质覆层通过在覆层下表面周期排列覆层单元构成，排列周期t为6mm-20mm。

作为优选，所述的覆层单元采用边长为b的金属方形贴片，该边长b比覆层单元排列周期t小0.5mm-2mm。

作为优选，所述的介质基板上表面与人工电磁媒质覆层下表面的间距为22mm-28mm。

本发明具有如下优点：

1）本发明由于采用两个贴片分别馈电，以辐射两个不同方向的波束，分别控制近远区通信，因此只采用一个天线就能满足双通信ETC系统的对天线性能的要求。

2）本发明中由于介质基板与人工电磁媒质覆层构成FP谐振腔，使电磁波在介质基板和人工电磁媒质覆层之间发生谐振，因此可以实现高增益和窄波束。