[發明專利]一種基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統

在審

• 申請號: 202011060804.2
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN113052986A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 黃小島
• 申請（專利權）人: 廣州市埃特斯通訊設備有限公司
• 主分類號: G07B15/06
• 分類號: G07B15/06;H01Q21/00
• 代理公司: 佛山市順為知識產權代理事務所(普通合伙) 44532
• 代理人: 關健垣

本發明提供了一種基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統，其特征在于：包括RSU處理器模塊、FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊、DAC模塊、CLK模塊、LPF模塊、正交直接變頻模塊、LO本振模塊、PA模塊、天線陣列模塊，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊獲取所述RSU處理器模塊需要發送的數據幀信息，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊、所述DAC模塊、所述LPF模塊、所述正交直接變頻模塊、所述PA模塊和所述天線陣列模塊依次連接，本發明基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統能夠實現對相位和幅值的無級調整，從而對發射波束精確控制，減少ETC鄰道干擾和跟車干擾，并降低RSU的物料成本。

技術領域

本發明涉及一種相控陣發射系統，尤其涉及一種基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統。

背景技術

ETC：( Electronic Toll Collection ) 不停車收費系統是目前世界上最先進的路橋收費方式，通過安裝在車輛擋風玻璃上的車載電子標簽與在收費站 ETC 車道上的微波天線之間的微波專用短程通訊，扣取用戶卡上的金額或利用計算機聯網技術與銀行進行后臺結算處理，從而達到車輛通過路橋收費站不需停車而能交納路橋費的目的，ETC是先進的電子收費技術，目前主要應用在匝道出入口和主線標識站，均為封閉式高速公路收費場景下的ETC應用模式，隨著國家高速公路供給側的改革，提供更快的通行速度和更高的通行效率己是迫在眉睫，自由流高速公路收費模式通過建設虛擬主線路側單元站，從而具有較高的通行效率和優良的通行服務體驗。

OBU：（即On board Unit的縮寫），直譯就是車載單元的意思，就是采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技術，與RSU進行通訊的微波裝置，在ETC系統中，OBU放在車上，路邊架設路側單元（RSU-Road Side Unit），相互之間通過微波進行通訊，車輛高速通過RSU的時候，OBU和RSU之間用微波通訊。

RSU：是Road Side Unit的英文縮寫，直譯就是路側單元的意思，是ETC系統中，安裝在路側，采用DSRC（Dedicated Short Range Communication）技術，與車載單元（OBU，OnBoard Unit）進行通訊，實現車輛身份識別，電子扣費的裝置。

隨著ETC的應用推廣，ETC并行車道越來越多，ETC鄰道干擾和跟車干擾問題突出，一直困擾著ETC的發展，為了更好的對RSU的發射波束范圍動態控制，出現了模擬相控陣發射波束掃描技術，該相控陣發射波束掃描是通過控制多通道5.8G頻段射頻信號的相位和幅度來實現的，控制相位使用的是移相器，控制幅度使用的衰減器；然而，5.8G頻段移相器和衰減器價格都很貴，并且每個通道都需要使用，這大大增加了RSU的物料成本。

另外，移相器和衰減器都是通過有限的階梯（通常小于或等于64級）對信號進行移相和衰減，無法實現無級移相和無級調幅，因此難以做到對波束精確調整，為了解決上述技術問題，本申請提供一種基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統。

發明內容

基于現有技術的不足，本發明提供一種基于直接變頻的RSU的相控陣發射系統，包括RSU處理器模塊、FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊、DAC模塊、CLK模塊、LPF模塊、正交直接變頻模塊、LO本振模塊、PA模塊、天線陣列模塊，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊與所述RSU處理器模塊通過有線通信接口連接，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊獲取所述RSU處理器模塊需要發送的數據幀信息，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊、所述DAC模塊、所述LPF模塊、所述正交直接變頻模塊、所述PA模塊和所述天線陣列模塊依次連接，所述FPGA數字矢量基帶信號產生及波束掃描算法模塊用于產生大于或等于兩條通道的數字矢量基帶信號，所述正交直接變頻模塊把模擬基帶信號直接變頻到5.83GHz或5.84GHz的射頻信號。