[發明專利]微帶天線、電子設備及ETC系統的OBU

有效

• 申請號: 201210093014.3
• 申請日: 2012-03-31
• 公開（公告）號: CN103367920A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 殷忠良;徐根華;李興銳
• 申請（專利權）人: 深圳市金溢科技有限公司
• 主分類號: H01Q13/08
• 分類號: H01Q13/08;H01Q13/10;H01Q1/38;G07B15/06
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產權代理有限公司 44281
• 代理人: 楊明輝;陳俊斌

技術領域

本發明涉及天線技術領域，尤其涉及一種微帶天線、一種電子設備，及一種電子不停車收費(ETC：Electronic?Toll?Collection)系統的車載單元(OBU：On?board?Unit)。

背景技術

微帶天線指利用微帶線對輻射貼片進行饋電，以實現信號接收和發送功能的天線。由于微帶天線具有體積小、重量輕、易集成等特性，經常使用于傳感器及帶有信號收發功能的各類電子設備中。例如可使用在ETC的OBU中，當安裝有OBU的車輛在經過高速公路的不停車收費通道、停車場的出入口等位置時，需要通過微帶天線與ETC系統的路側單元(RSU：Road-Side?Units)進行通訊，接收來自RSU的管理信號或者向RSU上報車輛信息。

按照微帶天線的結構特性，通常將其分為普通微帶貼片天線和微帶縫隙耦合天線。

如圖1和圖2所示的一種常用的普通微帶貼片天線由雙層PCB板制成，PCB板頂層設有輻射貼片11和微帶線組成的饋電網絡12，底層設有金屬面14，兩層之間為介質板13。饋電網絡12中的微帶線直接與輻射貼片11邊緣的饋電點連接，由于輻射貼片只有一個饋電點，可通過切角等方法形成圓極化。這種天線的結構簡單，體積較小，然而其圓極化程度較低，帶寬較窄，天線效率和方位特性等性能很容易受到使用環境的影響。例如對于OBU，其外殼極易破壞天線的圓極化性能，從而導致OBU的通信能力對其擺放方位特別敏感；而且外殼、電池和天線周圍的元器件很容易對天線的效率和方向圖產生不利影響，導致天線效率降低，方向圖畸變等。

如圖3至圖5所示，一種常用的微帶縫隙耦合天線為雙饋點縫隙耦合微帶圓極化天線，其包括兩片雙層電路板，兩片電路板之間為空氣介質層，一片PCB板21支撐輻射貼片24，另一片PCB板22的頂層是金屬面23，金屬面23上有兩個耦合槽縫25，該PCB板22的底層是微帶線饋電網絡26，其包含一個帶隔離電阻27的功率分配器，信號被分成幅度相等相位相差90°的兩路，天線在發射信號時，金屬面23上的兩個耦合槽縫25分別將信號耦合至輻射貼片24再輻射到外界空間去。該結構的微帶天線與圖1所示的微帶天線相比，帶寬、圓極化性能和天線增益都大幅提高。通常情況下，饋電網絡提供的電流從輻射貼片24的一端流向另一端的路徑長度決定了天線的諧振頻率，而天線的諧振頻率與其工作波長相對應，通常情況下要求電流在輻射貼片24上的流動路徑長度達到工作波長的一半，才能確保天線的工作頻率和性能，為了達到該目的，這種微帶天線的輻射貼片24的邊長必須滿足一定的長度，而該長度導致輻射貼片24面積和天線整體體積較大，需要占用電子設備較大的內部空間，難以適應便攜式電子設備對于小型化和精密化的發展趨勢。

發明內容

本發明要解決的主要技術問題是，提供一種節省空間的微帶天線、一種ETC系統的OBU及一種電子設備。

為解決上述技術問題，本發明提供一種微帶天線，包括輻射貼片、金屬面以及對所述輻射貼片饋電的饋電網絡，所述輻射貼片上開設兩條垂直交叉形成十字形的貼片槽縫，每條所述貼片槽縫還開設與所述貼片槽縫相通的輔助槽縫。

優選地，所述輔助槽縫的長度大于所述貼片槽縫的寬度。

一種實施例中，所述輔助槽縫位于所述貼片槽縫的末端。

優選地，多條所述輔助槽縫以兩條所述貼片槽縫的交叉點為中心對稱分布。

一種實施例中，所述輔助槽縫為直條形，位于所述貼片槽縫末端，與所述貼片槽縫垂直并被所述貼片槽縫平分。

所述輔助槽縫可為弧形、曲線形、多邊形、圓形或橢圓形。

一種實施例中，所述金屬面上開設耦合槽縫，所述耦合槽縫的中部向所述貼片槽縫的交叉點在所述金屬面上的投影點彎折，所述饋電網絡包括微帶線和功率分配器，所述微帶線經所述功率分配器分成兩路后，從所述貼片槽縫的交叉點在所述饋電網絡上的投影點向所述饋電網絡的邊緣方向延伸，穿過所述耦合槽縫一定距離后終止。

所述耦合槽縫的中部向所述貼片槽縫的交叉點在所述金屬面上的投影點形成弧形、V形或U形彎折。

優選地，所述饋電網絡的全部或者大部分區域位于所述輻射貼片的垂直映射區域內。

本發明還保護了一種電子設備，包括以上所述的微帶天線。

本發明還保護了一種ETC系統的OBU，包括以上所述的微帶天線。