專利名稱：用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單層介質(zhì)微帶圓極化天線，特別涉及一種用于專用短程通信設(shè)備的微帶圓極化天線。
背景技術(shù)：
專用短程通信(DSRC)技術(shù)用于通過特定的車載單元(0BU，例如，電子標(biāo)簽)與路側(cè)單元(RSU，例如，微波基站)進(jìn)行無線通信，實(shí)現(xiàn)車一路、車一車之間的信息交互，并結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電子不停車收費(fèi)(ETC)、車輛自動(dòng)辨識(AVI)、 運(yùn)輸車輛電子自動(dòng)管理、海關(guān)智能通關(guān)、車輛安全駕駛誘導(dǎo)、交通信息廣播等智能交通 (ITS)子系統(tǒng)。因此，專用短程通信技術(shù)是道路電子化方面的首選手段和基礎(chǔ)性技術(shù)。天線作為專用短程通信設(shè)備(例如，0BU, RSU等)中接收和發(fā)送無線電信號的終端，天線的作用主要體現(xiàn)在以下兩方面一是將來自預(yù)定空間的電磁波轉(zhuǎn)換為電流；二是將電流轉(zhuǎn)換為空間電磁波并向預(yù)定空間輻射出去，以滿足專用短程通信設(shè)備在預(yù)定區(qū)域內(nèi)的通信要求。通常單層介質(zhì)微帶圓極化天線是專用短程通信設(shè)備首選的天線形式，因?yàn)椋瑔螌咏橘|(zhì)微帶天線具有低剖面、易于加工、成本低、一致性好等優(yōu)點(diǎn)；專用短程通信設(shè)備的通信環(huán)境復(fù)雜多變，使用圓極化天線利于提高通信的穩(wěn)定性。參照圖1，普通的單層介質(zhì)微帶圓極化天線包括介質(zhì)板頂層的方形輻射貼片11、 給天線饋電的微帶線12、介質(zhì)板13和介質(zhì)板底層的金屬地面14。其中輻射貼片的對角上有兩個(gè)切角15，切角15的目的在于使天線具有圓極化的性能。輻射貼片上有表面電流，表面電流的路徑16基本和輻射貼片的對角線吻合。表面電流路徑的長度和天線諧振頻率(天線在該頻率工作時(shí)有最佳的接收或發(fā)射效果)對應(yīng)的波長成比例，因此，當(dāng)頻率越高(即對應(yīng)的波長越短)，那么對應(yīng)的輻射貼片上表面電流路徑的長度越短，所需要的輻射貼片的尺寸也越?。环粗?，頻率越低，天線如果要諧振在該頻率，需要的輻射貼片的尺寸越大。專用短程通信技術(shù)的工作頻率選擇在5. 8GHz頻段，通常需要單層介質(zhì)微帶圓極化天線諧振在5. 8GHz附近的某一特定頻率，這就基本確定了普通的單層介質(zhì)微帶圓極化天線的尺寸大小。在專用短程通信設(shè)備中，天線占據(jù)了專用短程通信設(shè)備的不少空間。例如，在RSU 中，天線的大小幾乎決定了 RSU的大小；在OBU中，天線也占據(jù)了不少的面積。而隨著智能交通技術(shù)的迅猛發(fā)展，對專用短程通信設(shè)備提出了輕、小、薄等要求，因而對專用短程通信設(shè)備中的天線的小型化設(shè)計(jì)是十分必要的。因此，需要一種用于專用短程通信設(shè)備的小尺寸的單層介質(zhì)微帶圓極化天線。
實(shí)用新型內(nèi)容為克服以上技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，所述微帶圓極化天線包括位于介質(zhì)板頂層的輻射貼片、給輻射貼片饋電的微帶線、介質(zhì)板、介質(zhì)板底層的金屬地面，所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線還可包括位于輻射貼片的中心的孔。優(yōu)選地，單層介質(zhì)微帶圓極化天線在孔的邊緣還包括填充件。優(yōu)選地，所述填充件形成在孔的對角線上。優(yōu)選地，所述孔的形狀為正方形。優(yōu)選地，所述孔的形狀為多邊形、圓形、橢圓形之一。優(yōu)選地，所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線的饋電形式可以為微帶線直接饋電。優(yōu)選地，所述專用短程通信設(shè)備可以為車載單元或路側(cè)單元。與現(xiàn)有技術(shù)的單層介質(zhì)微帶圓極化天線相比，本實(shí)用新型的用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線通過在輻射貼片中心開孔而減小了微帶圓極化天線的尺寸， 從而可使采用所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線的專用短程通信設(shè)備小型化。另外，通過對輻射貼片中心開孔進(jìn)行合理填補(bǔ)，而不是在輻射貼片的對角上切角， 使單層介質(zhì)微帶圓極化天線具備了圓極化的性能，這樣使輻射貼片在外形上還是完整的正方形，具有較好的對稱性，有利于形成更好的圓極化波。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的單層介質(zhì)微帶圓極化天線的示意圖。圖2是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線的示意圖。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型一實(shí)施例的用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線的介質(zhì)板頂層部分的示意圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在，將參照附圖更充分地描述本實(shí)用新型的示例實(shí)施例。如圖2所示，本實(shí)施例的用于專用短程通信(下面簡稱DSRC)設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線20包括位于介質(zhì)板頂層的輻射貼片21、給輻射貼片饋電的微帶線22、介質(zhì)板 23、介質(zhì)板底層的金屬地面24和輻射貼片中心處的孔25。輻射貼片21的形狀優(yōu)選為正方形。另外，根據(jù)另一示例性實(shí)施例，孔的形狀可為多邊形、圓形、橢圓形之一，其中，所述多邊形可以為(但不限于)三角形、矩形、菱形等。參照圖2，本實(shí)施例通過在單層介質(zhì)微帶圓極化天線20的輻射貼片21中心處開了一個(gè)孔25，強(qiáng)行改變了現(xiàn)有技術(shù)微帶圓極化天線20的輻射貼片11上原有電流路徑16，這樣電流路徑16被彎曲了，使得電流必須繞過輻射貼片21中心處的孔25，從而形成了如圖2 所示的電流路徑26。因此，本實(shí)施例的微帶圓極化天線20的輻射貼片21邊長雖然比現(xiàn)有技術(shù)的微帶圓極化天線的輻射貼片11邊長小，但是輻射貼片21表面的電流路徑26長度可以和現(xiàn)有技術(shù)的微帶圓極化天線的輻射貼片11表面形成的電流路徑16 —樣長，因此，本實(shí)施例的開孔后的小尺寸的單層介質(zhì)微帶圓極化天線20可以和現(xiàn)有技術(shù)的不開孔的單層介質(zhì)微帶圓極化天線工作在相同的頻率。優(yōu)選地，參照圖3，單層介質(zhì)微帶圓極化天線20在孔的邊緣還包括填充件27，優(yōu)選地，所述填充件27形成在孔的對角線上。換句話講，輻射貼片21中心處的孔25是在正
4方形孔的對角上作了填補(bǔ)(即，包括填充件27)而構(gòu)成的孔，填補(bǔ)件27的形狀是等腰直角三角形。這樣，輻射貼片21兩個(gè)對角線方向上的表面電流路徑就產(chǎn)生了一個(gè)微小的差異， 只要填補(bǔ)部分尺寸選擇合適，就可以使輻射貼片21兩個(gè)對角線方向上的表面電流在相位上相差90°、幅度基本相等，從而使得輻射貼片21輻射出去的電磁波是圓極化波，天線是圓極化天線。通過正方形形狀的輻射貼片21和在正方形孔的對角上作了填補(bǔ)而構(gòu)成的孔 25，根據(jù)本實(shí)施例的單層介質(zhì)微帶圓極化天線20不僅達(dá)到了縮減天線尺寸的目的，而且使天線具有圓極化性能。輻射貼片21中心處的孔25迫使輻射貼片21上的表面電流路徑26繞過該孔再到達(dá)另一對角，表面電流路徑26與不開孔情況下相比變長了。那么，輻射貼片21上表面電流路徑要達(dá)到一定的長度，開孔后的輻射貼片尺寸要比不開孔的輻射貼片尺寸??；即要天線諧振在一定的頻率，開孔后的輻射貼片尺寸比不開孔的輻射貼片尺寸小。本實(shí)施例的單層介質(zhì)微帶圓極化天線可以應(yīng)用在專用短程通信的車載單元或路側(cè)單元中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)施例的單層介質(zhì)微帶圓極化天線通過在輻射貼片中心開孔的方法縮減了天線的尺寸；通過對輻射貼片中心開孔進(jìn)行合理填補(bǔ)的方法，而不是在輻射貼片的對角上切角，使天線具備了圓極化的性能，這樣使輻射貼片在外形上還是完整的方形，具有較好的對稱性，有利于形成更好的圓極化波。此外，本實(shí)施例的微帶圓極化天線可被應(yīng)用于0BU，也可作為天線單元組成天線陣列應(yīng)用于RSU。與現(xiàn)有技術(shù)的單層介質(zhì)微帶圓極化天線相比，本實(shí)施例的用于DSRC設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線減小了微帶圓極化天線的尺寸，從而使用于所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線的DSRC設(shè)備小型化。此外，這種小尺寸的單層介質(zhì)微帶圓極化天線與普通微帶圓極化天線相比，在輻射性能上變化不大，雖然帶寬減小了，但由于DSRC設(shè)備本身不是寬帶應(yīng)用，因此帶寬的減小并不影響天線在設(shè)備中的正常工作。
權(quán)利要求1.一種用于專用短程通信設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，所述微帶圓極化天線包括位于介質(zhì)板頂層的輻射貼片、給輻射貼片饋電的微帶線、介質(zhì)板、介質(zhì)板底層的金屬地面， 其特征在于，所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線還包括位于輻射貼片的中心的孔。
2.如權(quán)利要求1所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，在孔的邊緣還包括填充件。
3.如權(quán)利要求2所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，所述填充件形成在孔的對角線上。
4.如權(quán)利要求3所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，所述孔的形狀為正方形。
5.如權(quán)利要求3所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，所述孔的形狀為多邊形、圓形、橢圓形之一。
6.如權(quán)利要求1至5中的任何一個(gè)所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線的饋電形式為微帶線直接饋電。
7.如權(quán)利要求1至5中的任何一個(gè)所述的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，其特征在于，所述專用短程通信設(shè)備為車載單元或路側(cè)單元。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于專用短程通信(DSRC)設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線，所述微帶圓極化天線包括位于介質(zhì)板頂層的輻射貼片、給輻射貼片饋電的微帶線、介質(zhì)板、介質(zhì)板底層的金屬地面和位于輻射貼片的中心的孔。與現(xiàn)有技術(shù)的單層介質(zhì)微帶圓極化天線相比，根據(jù)本實(shí)用新型的用于DSRC設(shè)備的單層介質(zhì)微帶圓極化天線減小了單層介質(zhì)微帶圓極化天線的尺寸，從而可使用于所述單層介質(zhì)微帶圓極化天線的DSRC設(shè)備小型化。
文檔編號H01Q1/38GK202189889SQ20112027774
公開日2012年4月11日 申請日期2011年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月2日
發(fā)明者殷忠良, 蔡福春, 郭海濤 申請人:深圳市金溢科技有限公司