一種復合天線和車載電子標簽制造技術

本發明專利技術涉及一種復合天線和車載電子標簽。該復合天線包括：包括：第一金屬層、第一介質層、第二金屬層、第二介質層和第三金屬層，其中：第一金屬層用于作為該復合天線的地平面；第一介質層覆蓋在所述第一金屬層的正上方；第二金屬層覆蓋在第一介質層的正上方，用于作為5.8GHz天線輻射片；第二介質層設置在第二金屬層的正上方；第三金屬層設置在第二介質層的上面和/或下面，用于作為433MHz天線輻射片以及復用為對5.8GHz天線輻射片所輻射電磁波的方向圖進行重構的牽引片。上述車載電子標簽采用上述復合天線制成。本發明專利技術不僅減少了復雜電磁環境和車前窗玻璃對5.8GHz天線方向圖和增益的影響，還簡化了增加功能后車載電子標簽的結構，從而保障了車載電子標簽的工作效率。

Composite antenna and on-board electronic label

The invention relates to a composite antenna and a vehicle mounted electronic tag. The composite antenna comprises: a first metal layer, a first dielectric layer, a second metal layer, second dielectric layer and the third metal layer, wherein the first metal layer is used as the composite antenna ground plane; the first dielectric layer on the first metal layer is above second; above the metal layer covering the first medium the 5.8GHz antenna used as the radiation patch; a second dielectric layer is arranged right above the second metal layer; a third metal layer is arranged on the second dielectric layer and / or below, used as a radiation patch antenna and 433MHz multiplexing for traction sheet reconstruction of electromagnetic wave radiation on the direction of the radiation patch antenna 5.8GHz. The above vehicle electronic label is made of the composite antenna. The invention not only reduces the influence of complex electromagnetic environment and the front window glass of 5.8GHz antenna pattern and gain, but also simplifies the structure of the vehicle electronic tags increase function, thus ensuring the working efficiency of vehicle electronic tags.

【技術實現步驟摘要】
一種復合天線和車載電子標簽
本專利技術涉及智能交通
，尤其涉及一種復合天線和車載電子標簽。
技術介紹
隨著智能交通系統的發展，電子不停車收費(ElectronicTollCollection，ETC)系統被廣泛應用在高速、隧道、停車場等收費出入口，取代人工收費，提高收費效率，有效地緩解擁堵問題，同時降低了有害氣體排放。ETC系統通過安裝于收費站車道上的路側單元(Road-SideUnit，RSU)和安裝于車輛上的車載電子標簽(OnBoardUnit，OBU)之間進行無線通信和信息交換實現不停車收費。目前，高速公路不斷建設以及我國目前實施高速公路聯網收費等實際情況，在公路網結構變得錯綜復雜、路徑多義性問題以及投資主體多元化的情況下，路徑識別不僅涉及到通行車輛如何計算通行費的問題，還涉及得將收入的通行費拆分給不同收費單位的問題，關系到各條高速公路的合法利益，因此如果不考慮車輛實際行駛路徑，僅依靠記錄車輛通過高速公路入口、出口信息，實施收費操作則顯得不盡合理。因此，現有技術中在高速公路聯網收費中采用多義路徑系統。實際應用中，多義路徑識別系統基于433MHz的RFID技術，適用于路網復雜的多路徑路段，為高速公路收費系統提供準確可靠的車輛路徑信息，從而進行準確通行費用計算。為滿足與ETC系統相關設備的兼容性，多義路徑識別系統通常在傳統型電子標簽中增加433MHz路徑識別功能模塊，使其兼具433MHz路徑識別功能和國標OBU設備功能。但是，新增加的433MHz路徑識別功能模塊不但會使電子標簽的內部空間更加復雜，還會對5.8GHz天線造成干擾，使各個天線的輻射性能受到影響。另外，由于電子標簽周圍的金屬元器件、車前窗玻璃也會對5.8GHz天線造成干擾，使其方向圖、軸比、增益等性能帶來惡化。
技術實現思路
本專利技術的其中一個目的在于提供一種復合天線和車載電子標簽，以解決現有技術中5.8GHz天線容易受到周圍金屬元器件、車前窗玻璃影響引起的性能惡化，以及新增加的433MHz路徑識別功能模塊對5.8GHz天線造成的干擾。為實現上述專利技術目的，本專利技術實施例提供了一種復合天線，包括：第一金屬層、第一介質層、第二金屬層、第二介質層和第三金屬層，其中：所述第一金屬層用于作為該復合天線的地平面；所述第一介質層覆蓋在所述第一金屬層的正上方；所述第二金屬層覆蓋在所述第一介質層的正上方，用于作為5.8GHz天線輻射片；所述第二介質層設置在所述第二金屬層的正上方；所述第三金屬層設置在所述第二介質層的上面和/或下面，用于作為433MHz天線輻射片以及復用為對5.8GHz天線輻射片所輻射電磁波的方向圖進行重構的牽引片。可選地，所述第二金屬層與所述第三金屬層相互平行，且位于所述第一介質層的同一側。可選地，所述第二金屬層與所述第三金屬層的垂直相對距離為2～20mm之間。可選地，所述第二金屬層與所述第三金屬層的垂直相對距離為8.9mm。可選地，所述第三金屬層為長方形、E形、縫隙式和蛇形中一種或者多種構成的天線輻射片。可選地，所述第三金屬層為蛇形輻射片，且該蛇形輻射片的有效工作頻率為429.8MHz～436MHz。可選地，所述第三金屬層包括印刷在所述第二介質層兩側的多條螺旋導線，在每一條螺旋導線的端點處設置有內壁覆有導電材料的導通孔，全部螺旋導線由導通孔連接成一印制板螺旋天線。可選地，所述第二介質層為單層介質或多層介質。第二方面，本專利技術實施例還提供了一種車載電子標簽，包括預處理電路，用于對發送信號進行編碼與調制以及對接收信號進行檢波、整流、濾波與解碼，還包括權利要求上方所述的復合天線。可選地，上述車載電子標簽還包括外殼；所述復合天線中第二介質層固定在所述外殼上。本專利技術實施例通過將第三金屬層作為433MHz天線輻射片單獨設置在第二介質層的側面上，與第二金屬層在空間上分離，從而降低了第一介質層上金屬元器件以及5.8GHz天線輻射片對433MHz電磁波信號的干擾；并且，該433MHz天線輻射片設置在5.8GHz天線輻射片的正上方，且復用為5.8GHz天線輻射片的牽引片，對天線波束輻射方向進行重構，抵消了車前窗玻璃及周圍復雜環境對5.8GHz天線輻射片的輻射性能的影響，改善其3dB波瓣方向圖及軸比。本專利技術不僅減少了復雜電磁環境和車前窗玻璃對5.8GHz天線方向圖和增益的影響，還簡化了增加功能后車載電子標簽的結構，從而保障了車載電子標簽的工作效率。附圖說明通過參考附圖會更加清楚的理解本專利技術的特征和優點，附圖是示意性的而不應理解為對本專利技術進行任何限制，在附圖中：圖1是本專利技術實施例提供的一種復合天線的立體圖；圖2是圖1所示復合天線A-A’方向上的側視圖；圖3是微帶天線覆蓋單層介質示意圖；圖4是微帶天線覆蓋多層介質示意圖；圖5是本專利技術實施例提供的一種復合天線第三金屬層的俯視圖；圖6是本專利技術實施例提供的一種復合天線中433MHz天線輻射片的回波損耗特性S11曲線示意圖；圖7是本專利技術實施例提供的一種復合天線中5.8GHz天線輻射片的方向圖對比圖；圖8是本專利技術實施例提供的一種復合天線中第三金屬層的俯視圖。具體實施方式下面結合附圖和實施例，對本專利技術的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本專利技術，但不用來限制本專利技術的范圍。本專利技術實施例提供了一種復合天線，如圖1～圖2所示，包括：第一金屬層101、第一介質層201、第二金屬層301、第二介質層501和第三金屬層401，其中：第一金屬層101用于作為該復合天線的地平面；第一介質層201覆蓋在第一金屬層101的正上方；第二金屬層301覆蓋在第一介質層201的正上方，用于作為5.8GHz天線輻射片；第二介質層501設置在第二金屬層301的正上方；第三金屬層401設置在第二介質層501的上面和/或下面，用于作為433MHz天線輻射片以及復用為對5.8GHz天線輻射片所輻射電磁波的方向圖進行重構的牽引片。需要說明的是，本專利技術中的牽引片，是指該433MHz天線輻射片感應5.8GHz天線輻射片所發出的信號，并進行二次輻射，對5.8GHz天線輻射片所輻射的電磁波的方向圖及功率分布進行重構，以牽引該5.8GHz天線輻射片的方向圖指向5.8GHz天線的正前方。本專利技術實施例通過將第三金屬層作為433MHz天線輻射片單獨設置在第二介質層的上面和/或下面，與第二金屬層在空間上分離，從而降低了第一介質層上金屬元器件以及5.8GHz天線輻射片對433MHz電磁波信號的干擾；并且，該433MHz天線輻射片設置在5.8GHz天線輻射片的正上方，且復用為5.8GHz天線輻射片的牽引片，對天線波束輻射方向進行重構，從而抵消了車前窗玻璃及周圍復雜環境對5.8GHz天線輻射片的輻射性能的影響，改善該5.8GHz天線輻射片3dB波瓣方向圖及軸比。本專利技術不僅減少433MHz天線輻射片與5.8GHz天線輻射片之間的相互影響，還簡化了提高了復合天線的工作效率。實際應用中，第一金屬層101、第一介質層201和第二金屬層301設置在第一塊PCB電路板上，第二介質層501與第三金屬層401設置在第二塊PCB電路板上。第一PCB電路板與第二PCB電路板之間可以相互接觸也可以實現空間分離，本領域技術人員可以根據具體使用場景進行合理設置，本專利技術不作限定。實際本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種復合天線，其特征在于，包括：第一金屬層、第一介質層、第二金屬層、第二介質層和第三金屬層，其中：所述第一金屬層用于作為該復合天線的地平面；所述第一介質層覆蓋在所述第一金屬層的正上方；所述第二金屬層覆蓋在所述第一介質層的正上方，用于作為5.8GHz天線輻射片；所述第二介質層設置在所述第二金屬層的正上方；所述第三金屬層設置在所述第二介質層的上面和/或下面，用于作為433MHz天線輻射片以及復用為對5.8GHz天線輻射片所輻射電磁波的方向圖進行重構的牽引片。

【技術特征摘要】
1.一種復合天線，其特征在于，包括：第一金屬層、第一介質層、第二金屬層、第二介質層和第三金屬層，其中：所述第一金屬層用于作為該復合天線的地平面；所述第一介質層覆蓋在所述第一金屬層的正上方；所述第二金屬層覆蓋在所述第一介質層的正上方，用于作為5.8GHz天線輻射片；所述第二介質層設置在所述第二金屬層的正上方；所述第三金屬層設置在所述第二介質層的上面和/或下面，用于作為433MHz天線輻射片以及復用為對5.8GHz天線輻射片所輻射電磁波的方向圖進行重構的牽引片。2.根據權利要求1所述的復合天線，其特征在于，所述第二金屬層與所述第三金屬層相互平行，且位于所述第一介質層的同一側。3.根據權利要求2所述的復合天線，其特征在于，所述第二金屬層與所述第三金屬層的垂直相對距離為2～20mm之間。4.根據權利要求3所述的復合天線，其特征在于，所述第二金屬層與所述第三金屬層的垂直相對距...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊帆，田林巖，王慶飛，鄧永強，趙昱陽，寧丹，
申請(專利權)人：北京萬集科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京,11