一种复合天线和车载电子标签制造技术

本发明专利技术涉及一种复合天线和车载电子标签。该复合天线包括：包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，其中：第一金属层用于作为该复合天线的地平面；第一介质层覆盖在所述第一金属层的正上方；第二金属层覆盖在第一介质层的正上方，用于作为5.8GHz天线辐射片；第二介质层设置在第二金属层的正上方；第三金属层设置在第二介质层的上面和/或下面，用于作为433MHz天线辐射片以及复用为对5.8GHz天线辐射片所辐射电磁波的方向图进行重构的牵引片。上述车载电子标签采用上述复合天线制成。本发明专利技术不仅减少了复杂电磁环境和车前窗玻璃对5.8GHz天线方向图和增益的影响，还简化了增加功能后车载电子标签的结构，从而保障了车载电子标签的工作效率。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种复合天线和车载电子标签
本专利技术涉及智能交通
，尤其涉及一种复合天线和车载电子标签。
技术介绍
随着智能交通系统的发展，电子不停车收费(ElectronicTollCollection，ETC)系统被广泛应用在高速、隧道、停车场等收费出入口，取代人工收费，提高收费效率，有效地缓解拥堵问题，同时降低了有害气体排放。ETC系统通过安装于收费站车道上的路侧单元(Road-SideUnit，RSU)和安装于车辆上的车载电子标签(OnBoardUnit，OBU)之间进行无线通信和信息交换实现不停车收费。目前，高速公路不断建设以及我国目前实施高速公路联网收费等实际情况，在公路网结构变得错综复杂、路径多义性问题以及投资主体多元化的情况下，路径识别不仅涉及到通行车辆如何计算通行费的问题，还涉及得将收入的通行费拆分给不同收费单位的问题，关系到各条高速公路的合法利益，因此如果不考虑车辆实际行驶路径，仅依靠记录车辆通过高速公路入口、出口信息，实施收费操作则显得不尽合理。因此，现有技术中在高速公路联网收费中采用多义路径系统。实际应用中，多义路径识别系统基于433MHz的RFID技术，适用于路网复杂的多路径路段，为高速公路收费系统提供准确可靠的车辆路径信息，从而进行准确通行费用计算。为满足与ETC系统相关设备的兼容性，多义路径识别系统通常在传统型电子标签中增加433MHz路径识别功能模块，使其兼具433MHz路径识别功能和国标OBU设备功能。但是，新增加的433MHz路径识别功能模块不但会使电子标签的内部空间更加复杂，还会对5.8GHz天线造成干扰，使各个天线的辐射性能受到影响。另外，由于电子标签周围的金属元器件、车前窗玻璃也会对5.8GHz天线造成干扰，使其方向图、轴比、增益等性能带来恶化。
技术实现思路
本专利技术的其中一个目的在于提供一种复合天线和车载电子标签，以解决现有技术中5.8GHz天线容易受到周围金属元器件、车前窗玻璃影响引起的性能恶化，以及新增加的433MHz路径识别功能模块对5.8GHz天线造成的干扰。为实现上述专利技术目的，本专利技术实施例提供了一种复合天线，包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，其中：所述第一金属层用于作为该复合天线的地平面；所述第一介质层覆盖在所述第一金属层的正上方；所述第二金属层覆盖在所述第一介质层的正上方，用于作为5.8GHz天线辐射片；所述第二介质层设置在所述第二金属层的正上方；所述第三金属层设置在所述第二介质层的上面和/或下面，用于作为433MHz天线辐射片以及复用为对5.8GHz天线辐射片所辐射电磁波的方向图进行重构的牵引片。可选地，所述第二金属层与所述第三金属层相互平行，且位于所述第一介质层的同一侧。可选地，所述第二金属层与所述第三金属层的垂直相对距离为2～20mm之间。可选地，所述第二金属层与所述第三金属层的垂直相对距离为8.9mm。可选地，所述第三金属层为长方形、E形、缝隙式和蛇形中一种或者多种构成的天线辐射片。可选地，所述第三金属层为蛇形辐射片，且该蛇形辐射片的有效工作频率为429.8MHz～436MHz。可选地，所述第三金属层包括印刷在所述第二介质层两侧的多条螺旋导线，在每一条螺旋导线的端点处设置有内壁覆有导电材料的导通孔，全部螺旋导线由导通孔连接成一印制板螺旋天线。可选地，所述第二介质层为单层介质或多层介质。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种车载电子标签，包括预处理电路，用于对发送信号进行编码与调制以及对接收信号进行检波、整流、滤波与解码，还包括权利要求上方所述的复合天线。可选地，上述车载电子标签还包括外壳；所述复合天线中第二介质层固定在所述外壳上。本专利技术实施例通过将第三金属层作为433MHz天线辐射片单独设置在第二介质层的侧面上，与第二金属层在空间上分离，从而降低了第一介质层上金属元器件以及5.8GHz天线辐射片对433MHz电磁波信号的干扰；并且，该433MHz天线辐射片设置在5.8GHz天线辐射片的正上方，且复用为5.8GHz天线辐射片的牵引片，对天线波束辐射方向进行重构，抵消了车前窗玻璃及周围复杂环境对5.8GHz天线辐射片的辐射性能的影响，改善其3dB波瓣方向图及轴比。本专利技术不仅减少了复杂电磁环境和车前窗玻璃对5.8GHz天线方向图和增益的影响，还简化了增加功能后车载电子标签的结构，从而保障了车载电子标签的工作效率。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1是本专利技术实施例提供的一种复合天线的立体图；图2是图1所示复合天线A-A’方向上的侧视图；图3是微带天线覆盖单层介质示意图；图4是微带天线覆盖多层介质示意图；图5是本专利技术实施例提供的一种复合天线第三金属层的俯视图；图6是本专利技术实施例提供的一种复合天线中433MHz天线辐射片的回波损耗特性S11曲线示意图；图7是本专利技术实施例提供的一种复合天线中5.8GHz天线辐射片的方向图对比图；图8是本专利技术实施例提供的一种复合天线中第三金属层的俯视图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本专利技术实施例提供了一种复合天线，如图1～图2所示，包括：第一金属层101、第一介质层201、第二金属层301、第二介质层501和第三金属层401，其中：第一金属层101用于作为该复合天线的地平面；第一介质层201覆盖在第一金属层101的正上方；第二金属层301覆盖在第一介质层201的正上方，用于作为5.8GHz天线辐射片；第二介质层501设置在第二金属层301的正上方；第三金属层401设置在第二介质层501的上面和/或下面，用于作为433MHz天线辐射片以及复用为对5.8GHz天线辐射片所辐射电磁波的方向图进行重构的牵引片。需要说明的是，本专利技术中的牵引片，是指该433MHz天线辐射片感应5.8GHz天线辐射片所发出的信号，并进行二次辐射，对5.8GHz天线辐射片所辐射的电磁波的方向图及功率分布进行重构，以牵引该5.8GHz天线辐射片的方向图指向5.8GHz天线的正前方。本专利技术实施例通过将第三金属层作为433MHz天线辐射片单独设置在第二介质层的上面和/或下面，与第二金属层在空间上分离，从而降低了第一介质层上金属元器件以及5.8GHz天线辐射片对433MHz电磁波信号的干扰；并且，该433MHz天线辐射片设置在5.8GHz天线辐射片的正上方，且复用为5.8GHz天线辐射片的牵引片，对天线波束辐射方向进行重构，从而抵消了车前窗玻璃及周围复杂环境对5.8GHz天线辐射片的辐射性能的影响，改善该5.8GHz天线辐射片3dB波瓣方向图及轴比。本专利技术不仅减少433MHz天线辐射片与5.8GHz天线辐射片之间的相互影响，还简化了提高了复合天线的工作效率。实际应用中，第一金属层101、第一介质层201和第二金属层301设置在第一块PCB电路板上，第二介质层501与第三金属层401设置在第二块PCB电路板上。第一PCB电路板与第二PCB电路板之间可以相互接触也可以实现空间分离，本领域技术人员可以根据具体使用场景进行合理设置，本专利技术不作限定。实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合天线，其特征在于，包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，其中：所述第一金属层用于作为该复合天线的地平面；所述第一介质层覆盖在所述第一金属层的正上方；所述第二金属层覆盖在所述第一介质层的正上方，用于作为5.8GHz天线辐射片；所述第二介质层设置在所述第二金属层的正上方；所述第三金属层设置在所述第二介质层的上面和/或下面，用于作为433MHz天线辐射片以及复用为对5.8GHz天线辐射片所辐射电磁波的方向图进行重构的牵引片。

【技术特征摘要】
1.一种复合天线，其特征在于，包括：第一金属层、第一介质层、第二金属层、第二介质层和第三金属层，其中：所述第一金属层用于作为该复合天线的地平面；所述第一介质层覆盖在所述第一金属层的正上方；所述第二金属层覆盖在所述第一介质层的正上方，用于作为5.8GHz天线辐射片；所述第二介质层设置在所述第二金属层的正上方；所述第三金属层设置在所述第二介质层的上面和/或下面，用于作为433MHz天线辐射片以及复用为对5.8GHz天线辐射片所辐射电磁波的方向图进行重构的牵引片。2.根据权利要求1所述的复合天线，其特征在于，所述第二金属层与所述第三金属层相互平行，且位于所述第一介质层的同一侧。3.根据权利要求2所述的复合天线，其特征在于，所述第二金属层与所述第三金属层的垂直相对距离为2～20mm之间。4.根据权利要求3所述的复合天线，其特征在于，所述第二金属层与所述第三金属层的垂直相对距...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨帆，田林岩，王庆飞，邓永强，赵昱阳，宁丹，
申请(专利权)人：北京万集科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11