[发明专利]一种应用于ETC终端信息采集系统的微带相控阵天线

摘要

本发明公开了一种应用于ETC终端信息采集系统的微带相控阵天线，包括三部分，第一部分为由射频开关、交叉器、功分器组成的馈电网络，用于为Butler矩阵不同端口分配不同功率和相位的信号，并在开关切换时将信号输入到指定端口；第二部分为改进的Butler矩阵组成的波束形成网络，用于产生所需相位的信号并输入到指定的天线单元；第三部分为天线阵列，天线单元采用具有90°相位差的双辐射片设计；天线安装于中间车道中线正上方，天线法线方向的投影在中央车道中线上。本发明可以解决波束扫描与车道识别，提高识别距离与识别成功率等技术问题。

主权项

一种应用于ETC终端信息采集系统的微带相控阵天线，其特征在于，包括三部分，第一部分为由射频开关、交叉器、功分器组成的馈电网络，用于为Butler矩阵不同端口分配不同功率和相位的信号，并在开关切换时将信号输入到指定端口；第二部分为改进的Butler矩阵组成的波束形成网络，用于产生所需相位的信号并输入到指定的天线单元；第三部分为天线阵列，天线单元采用具有90°相位差的双辐射片设计；天线安装于中间车道中线正上方，天线法线方向的投影在中央车道中线上；Butler矩阵包括耦合器、固定移相器，采用具有180°移相的功分器替代了一路耦合器，并在输入端加入了为了避免微带线穿层的交叉器，将4路Butler矩阵扩展为8路，即产生8路±90°和0°相位差的三路信号，以控制三个波束方向；产生8路具有等相位差的信号，首先，将四路Butler矩阵复制、翻转放置；然后将输入信号等分为具有180°相位差的信号，分别馈入Butler矩阵的输入端，即1L为+90°相位差输入信号，2L为‑90°相位差输入信号，3L为0°相位差输入信号，1R为+90°相位差输入信号，1R与2L一致，但经过镜像对折后，相位差为‑90°，2R为‑90°相位差输入信号，3R为0°相位差输入信号；当端口1输入时，相位差为‑90°，端口2输入时，相位差为+90°，端口3输入时，相位差为0°；如果经端口1输入，其能量只能由端口4输出；端口2、3没有能量，信号由端口1输入，经过网络后，会被分为等幅、相位差为180°的两路信号，分别馈入Butler矩阵1、2的端口1，进而产生八路具有等相位差的信号。