ETC系统路侧单元阵列天线设计

发布时间：2017-09-25 08:02

  本文关键词：ETC系统路侧单元阵列天线设计

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【摘要】：随着各国经济的快速发展,发达国家和发展中国家都面临着日益多样和复杂的交通问题。一味的增加道路交通网络建设并不能从根本上缓解或解决问题,并且会造成巨大的资源能源浪费。智能交通系统便是在最优化利用交通基础设施的要求下开始得到研究发展。电子不停车收费系统作为智能交通系统中应用最广泛,研究最成熟的系统之一,在许多国家中已经得到普及。专用短程通信技术作为ITS中的关键技术,被应用于电子不停车收费等领域中。虽然中国已经初步完成电子不停车收费系统的全国联网工作,但仍面临邻道干扰、跟车干扰和电子不停车收费专用车道过少等问题,极大得阻碍了电子不停车收费系统的全面使用与覆盖。本文主要对ETC系统路侧单元阵列天线进行研究,内容包括以下几个方面。首先,介绍了智能交通系统的组成及其关键技术,了解了电子不停车收费系统的组成、标准和发展现状及趋势。之后调研了现有电子收费系统中存在的邻道干扰与跟车干扰等问题。并指出解决现有问题的方法主要是通过采用路侧单元的定位功能对安装有车载单元的车辆进行精确定位。因此需要路侧单元具有较高定位精度的圆极化阵列天线。其次,基于对电子不停车收费系统组成、发展趋势及现存问题的调研和微带圆极化天线设计方法,设计了可以应用于电子不停车收费系统路侧单元阵列天线中的微带圆极化天线,并对采用不同介质板材料及槽线形式的微带圆极化天线进行了对比。随后,在第二章在完成的阵元天线基础上,设计了应用于电子不停车收费系统路侧单元的1×8及1×6多端口测向阵列天线。为改进天线的定位精度,需要提高多端口阵列天线的端口隔离度。因此在总结调研的改善阵列天线端口隔离度技术基础上,仿真并实测完成了加载EBG结构的1×8及1×6多端口阵列天线。最后,仿真完成了ETC系统路侧单元的1×8和1×6单端口阵列天线及其功率分配器的设计。
【关键词】：电子不停车收费 圆极化阵列天线 互耦
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN820
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 符号对照表12-13
• 缩略语对照表13-16
• 第一章 绪论16-24
• 1.1 智能交通（ITS）系统简介16-18
• 1.1.1 智能交通（ITS）系统组成16-17
• 1.1.2 国外ITS发展现状17
• 1.1.3 国内ITS发展研究17-18
• 1.2 电子不停车收费系统18-22
• 1.2.1 ETC系统简介18
• 1.2.2 DSRC技术简介18-19
• 1.2.3 中国ETC系统发展现状19-20
• 1.2.4 ETC系统现存问题20-21
• 1.2.5 ETC系统现存问题解决方法21-22
• 1.3 本文结构安排22-24
• 第二章 ETC系统路侧单元阵列天线单元设计24-36
• 2.1 ETC系统路侧单元天线设计要求及趋势24-26
• 2.2 微带天线特性分析及总结26-29
• 2.3 ETC系统阵列天线单元仿真设计29-34
• 2.3.1 介电常数为 2.2 的对称U型槽切角圆极化微带天线29-31
• 2.3.2 介电常数为 4.4 的对称U型槽切角微带天线31-33
• 2.3.3 介电常数为 4.4 的非对称U型槽微带天线33-34
• 2.4 本章小结34-36
• 第三章 ETC系统路侧单元测向阵列天线设计36-56
• 3.1 定位技术中的阵列天线36
• 3.2 阵列天线中的互耦36-40
• 3.2.1 互耦产生的原因36-38
• 3.2.2 改善阵列天线中互耦的方法38-40
• 3.3 ETC系统中 1×8 和 1×6 多端口测向阵列天线40-44
• 3.3.2 1×8 多端口测向阵列天线仿真41-43
• 3.3.3 1×6 多端口测向阵列天线仿真43-44
• 3.4 加载DGS结构的 1×8 多端口测向阵列天线仿真44-45
• 3.5 加载EBG结构 1×8 和 1×6 多端口测向阵列天线仿真45-51
• 3.5.1 加载EBG结构 1×8 多端口测向阵列天线仿真46-49
• 3.5.2 加载EBG结构 1×6 多端口测向阵列天线仿真49-51
• 3.6 多端口测向阵列天线实际测量结果51-54
• 3.6.1 加载DGS结构的多端口测向阵列天线S参数测试结果51-52
• 3.6.2 加载EBG结构的多端口测向阵列天线实测结果52-54
• 3.7 多端口测向阵列天线实测与仿真结果对比54-55
• 3.8 本章小结55-56
• 第四章 ETC系统路侧单元阵列天线设计56-62
• 4.1 天线设计思路56-57
• 4.2 阵列天线的馈电网络设计57-58
• 4.3 1×6 单端口阵列天线设计58-59
• 4.3.1 1×6 单端口阵列天线馈电网络的设计58-59
• 4.3.2 1×6 单端口圆极化阵列天线仿真结果59
• 4.4 1×8 单端口阵列天线的设计59-61
• 4.4.1 1×8 单端口阵列天线馈电网络的设计59-60
• 4.4.2 1×8 单端口阵列天线仿真结果60-61
• 4.5 本章小结61-62
• 第五章 总结62-64
• 参考文献64-68
• 致谢68-70
• 作者简介70-71

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本文编号：916257