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),即電子不停車收費系統(tǒng),是一種可以實現(xiàn)車輛不停車而自動進行電子收費的智能交通系統(tǒng)。通過路側(cè)接收天線與車載標簽天線之間進行專用短程通信,自動識別車輛信息,交換獲取收費數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡進行處理,實現(xiàn)不停車自動收費,是基于現(xiàn)代通信技術、電子技術、自動控制技術、計算機網(wǎng)絡技術等高新技術的全自動電子收費管理系統(tǒng)。
　　近年來,電控波束掃描天線技術引起了廣大研究人員的關注,以其優(yōu)

2、越的特性在包括雷達系統(tǒng)、智能系統(tǒng)及移動通信等方面應用前景廣闊。將電控波束掃描天線應用于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)域單一的問題。使用微帶漏波天線實現(xiàn)電控波束掃描,更具有低剖面、結(jié)構簡單、易于匹配、易于實現(xiàn)電控波束掃描等優(yōu)越的特性。基于復合左/右手傳輸線理論,本文設計了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、通過加載切角的方形貼片實現(xiàn)右旋圓極化輻射,通過在每兩個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管來實現(xiàn)復合左/右手結(jié)構,當調(diào)整變?nèi)荻O管的直流偏置電壓時,天線的主波束可以在固定頻率5.8GHz下從0°到-21°進行掃描。這種天線雖然只能在半平面內(nèi)進行波束掃描,但其具有增益高、輻射效率較高、直流偏置電路簡單、圓極化性能穩(wěn)定的優(yōu)越特性,可以在實際中廣泛應用。為使此天線實現(xiàn)雙向波束掃描,本文還設計了單刀雙擲開關式的饋電網(wǎng)絡

4、,將2個同為右旋圓極化輻射、分別能在兩個半平面內(nèi)進行波束掃描的天線相連,通過控制直流偏置電壓的極性來控制開關的通斷方向,從而實現(xiàn)波束掃描方向的選擇。
　　第二種是復合左/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個周期性的正方形單元,在每兩個單元之間和每個單元與地之間加載變?nèi)荻O管實現(xiàn)復合左/右手結(jié)構,并將每個單元進行切角實現(xiàn)右旋圓極化輻射。當變?nèi)荻O管的直流偏置電壓增大時,天線的主波束可以從-20°向+35