ETC系統(tǒng)左手電控掃描圓極化漏波天線的研究.pdf

1、ETC(Electronic Toll Collection)系統(tǒng),即電子不停車收費(fèi)系統(tǒng),是一種可以實(shí)現(xiàn)車輛不停車而自動(dòng)進(jìn)行電子收費(fèi)的智能交通系統(tǒng)。通過(guò)路側(cè)接收天線與車載標(biāo)簽天線之間進(jìn)行專用短程通信,自動(dòng)識(shí)別車輛信息,交換獲取收費(fèi)數(shù)據(jù)并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理,實(shí)現(xiàn)不停車自動(dòng)收費(fèi),是基于現(xiàn)代通信技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高新技術(shù)的全自動(dòng)電子收費(fèi)管理系統(tǒng)。
　　近年來(lái),電控波束掃描天線技術(shù)引起了廣大研究人員的關(guān)注,以其優(yōu)

2、越的特性在包括雷達(dá)系統(tǒng)、智能系統(tǒng)及移動(dòng)通信等方面應(yīng)用前景廣闊。將電控波束掃描天線應(yīng)用于ETC系統(tǒng)中,可以解決目前的固定波束 ETC系統(tǒng)中容易形成跟車干擾和通信區(qū)域單一的問(wèn)題。使用微帶漏波天線實(shí)現(xiàn)電控波束掃描,更具有低剖面、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于匹配、易于實(shí)現(xiàn)電控波束掃描等優(yōu)越的特性?；趶?fù)合左/右手傳輸線理論,本文設(shè)計(jì)了2種能夠?qū)崿F(xiàn)電控波束掃描的適用于ETC系統(tǒng)的圓極化微帶漏波天線。
　　第一種是在傳輸線一側(cè)加載貼片的微帶漏波天線。此天線

3、通過(guò)加載切角的方形貼片實(shí)現(xiàn)右旋圓極化輻射,通過(guò)在每?jī)蓚€(gè)貼片單元之間的傳輸線上以及單元與地之間加載串聯(lián)及并聯(lián)變?nèi)荻O管來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合左/右手結(jié)構(gòu),當(dāng)調(diào)整變?nèi)荻O管的直流偏置電壓時(shí),天線的主波束可以在固定頻率5.8GHz下從0°到-21°進(jìn)行掃描。這種天線雖然只能在半平面內(nèi)進(jìn)行波束掃描,但其具有增益高、輻射效率較高、直流偏置電路簡(jiǎn)單、圓極化性能穩(wěn)定的優(yōu)越特性,可以在實(shí)際中廣泛應(yīng)用。為使此天線實(shí)現(xiàn)雙向波束掃描,本文還設(shè)計(jì)了單刀雙擲開(kāi)關(guān)式的饋電網(wǎng)絡(luò)

4、,將2個(gè)同為右旋圓極化輻射、分別能在兩個(gè)半平面內(nèi)進(jìn)行波束掃描的天線相連,通過(guò)控制直流偏置電壓的極性來(lái)控制開(kāi)關(guān)的通斷方向,從而實(shí)現(xiàn)波束掃描方向的選擇。
　　第二種是復(fù)合左/右手傳輸線式的微帶漏波天線。將傳統(tǒng)微帶漏波天線的傳輸線分割成19個(gè)周期性的正方形單元,在每?jī)蓚€(gè)單元之間和每個(gè)單元與地之間加載變?nèi)荻O管實(shí)現(xiàn)復(fù)合左/右手結(jié)構(gòu),并將每個(gè)單元進(jìn)行切角實(shí)現(xiàn)右旋圓極化輻射。當(dāng)變?nèi)荻O管的直流偏置電壓增大時(shí),天線的主波束可以從-20°向+35