一种有源天线及车载电子标签

专利摘要:
本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种有源天线及车载电子标签。所述有源天线包括增益控制模块与其连接的天线模块，其中，所述增益控制模块包括由第一增益调节子模块和第一增益放大子模块组成的发送功率控制模块，用于调整、放大发送的射频信号。发送功率控制模块使得有源天线能够对发送的射频信号的功率进行自适应调整，从而使得所述有源天线能够应对各种应用场景带来能量损耗的差异性，并使得所述有源天线更具有普适性。
公开号:CN214336938U
申请号:CN202022795735.1U
申请日:2020-11-27
公开日:2021-10-01
发明作者:宁丹；杨帆
申请人:Shenzhen Wanji Technology Co ltd；
IPC主号:H01Q23-00

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及通信技术领域，具体涉及一种有源天线及车载电子标签。
[n0002] 随着通讯技术发展，有源天线在移动通讯领域的应用越来越多，尤其在ETC(Electronic Toll Collection)系统中。ETC系统，即电子不停车收费系统中，以先进的计算机网络技术及专用短程通信技术(Dedicated Short-Range Communication，简称DSRC)为保障，实现车辆不停车收费的智能交通系统，其中，ETC系统中的车载电子标签(On BoardUnit，简称OBU)通过天线与ETC系统实现无线通信和信息交换，从而天线是ETC系统中3实现无线通信和信息交换的重要元件。
[n0003] 在实际应用中，ETC系统中的车载电子标签(On Board Unit，简称OBU)的天线指标受车玻璃的影响较大，尤其是高端车、大货车等车玻璃影响更大，容易导致天线增益下降。随着ETC的推广，越来越多的车带有OBU配置，且现有技术中，为了安装OBU配置更便利，令天线与电路板分离，通过射频线连接，但过长的射频线会带来较大的能量损耗。此外，传统的车载电子标签还采用无源天线，但无源天线不能补偿由于外界因素带来的能量损耗，不利于车载电子标签与路侧单元的信息交换，影响交易成功率。
[n0004] 从而如何提供一种能够提高车载电子标签与路侧单元交易成功率的天线越来越成为亟待解决的技术问题。
[n0005] 针对上述问题，本实用新型提供了一种有源天线及车载电子标签，所述有源天线增益可控，提高了车载电子标签的交易成功率。
[n0006] 本实用新型提供一种有源天线，包括增益控制模块与其连接的天线模块，其中，
[n0007] 所述增益控制模块包括由第一增益调节子模块和第一增益放大子模块组成的发送功率控制模块，用于调整、放大发送的射频信号。
[n0008] 可选的，所述第一增益调节子模块中设置有默认值控制子模块，用于设置调节射频信号的默认值。
[n0009] 可选的，所述增益控制模块还包括由第二增益放大子模块、功率检测子模块和第二增益调节子模块组成的接收功率控制模块，用于根据接收的射频信号的功率调整射频信号的增益。
[n0010] 可选的，所述第二增益放大子模块分别与功率检测单元和第二增益调节子模块连接；
[n0011] 所述功率检测子模块与第二增益调节子模块连接。
[n0012] 可选的，所述天线模块包括第一微波天线和第二微波天线，其中，
[n0013] 所述第一微波天线与所述第一增益放大子模块连接；
[n0014] 所述第二微波天线与所述第二增益放大子模块连接。
[n0015] 可选的，所述天线模块包括一个微波天线，其中
[n0016] 所述微波天线分别与第一增益放大子模块和第二增益放大子模块连接。
[n0017] 本实用新型还提供一种车载电子标签，包括上述所述的有源天线。
[n0018] 可选的，还包括处理模块和射频连接器，其中，
[n0019] 所述处理模块与射频连接器连接，
[n0020] 所述射频连接器分别与所述有源天线中的第一增益调节子模块与第二增益放大子模块连接。
[n0021] 可选的，所述有源天线、处理模块与射频连接器一体集成设置。
[n0022] 可选的，所述有源天线设置于车载电子标签外部。
[n0023] 本实用新型通过在发送功率控制模块中设置第一增益调节子模块和第一增益放大子模块使得有源天线能够对发送的射频信号的功率进行自适应调整，从而令有源天线能够应对各种应用场景带来能量损耗的差异性，进而令有源天线更具有普适性；在有源天线中设置所述第二增益放大子模块、功率检测单元和第二增益调节子模块实现对接收的射频信号的循环控制，从而使得有源天线在接收状态时，接收功率控制模块可以根据接收的射频信号的功率强度，调整放大增益，提高有源天线的接收能力及接收动态范围；天线模块采用微波天线极大的增大了有源天线的通信距离；
[n0024] 车载电子标签应用了上述所述的有源天线，能够有效地实现车载电子标签的天线增益放大及可控，提高交易成功率；所述有源天线、处理模块与射频连接器一体设置，即将有源天线设置在所述车载电子标签的内部能够节省空间，提升用户体验。
[n0025] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[n0026] 图1为本实用新型实施例中的一种有源天线的详细结构示意图；
[n0027] 图2为本实用新型实施例中的一种有源天线的结构示意图；
[n0028] 图3为本实用新型实施例中的一种车载电子标签结构示意图。
[n0029] 附图标记说明：
[n0030] 10、增益控制模块；101、第一微波天线；102、第二微波天线；103、发送功率控制模块；103a、第一增益调节子模块；103b、第一增益放大子模块；104、接收功率控制模块；104a、第二增益放大子模块；104b、功率检测子模块；104c、第二增益调节子模块；20、射频连接器；30、处理模块。
[n0031] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[n0032] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[n0033] 在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[n0034] 此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[n0035] 请一并参阅图1-2，本实用新型实施例中介绍了一种有源天线，包括增益控制模块10与其连接的天线模块，其中，所述增益控制模块10包括由第一增益调节子模块103a和第一增益放大子模块103b组成的发送功率控制模块103，用于调整、放大发送的射频信号。本实用新型通过在发送功率控制模块中设置第一增益调节子模块和第一增益放大子模块使得有源天线能够对发送的射频信号的功率进行自适应调整，从而令有源天线能够应对各种应用场景带来能量损耗的差异性，进而令有源天线更具有普适性。
[n0036] 本实施例中，所述第一增益调节子模块103a中设置有默认值控制子模块，用于设置调节射频信号的默认值。由于应用场景的改变，如不同车的车玻璃对天线造成的能量损耗不同，从而针对不同的应用场景，调节设置不同的默认值使得有源天线能够应对各种应用场景带来能量损耗的差异性。
[n0037] 本实施例中，所述增益控制模块10还包括由第二增益放大子模块104a、功率检测子模块104b和第二增益调节子模块104c组成的接收功率控制模块104，用于根据接收的射频信号的功率调整射频信号的增益。其中，所述第二增益放大子模块104a分别与功率检测单元104b和第二增益调节子模块104c连接；所述功率检测子模块104b与第二增益调节子模块104c连接。本实用新型中由于设置所述第二增益放大子模块、功率检测单元和第二增益调节子模块实现对接收的射频信号的循环控制，从而使得有源天线在接收状态时，接收功率控制模块可以根据接收的射频信号的功率强度，调整放大增益，提高有源天线的接收能力及接收动态范围。
[n0038] 本实施例中，进一步参阅图1，所述天线模块可以包括第一微波天线101和第二微波天线102，其中，所述第一微波天线101与所述第一增益放大子模块103b连接；所述第二微波天线102与所述第二增益放大子模块104a连接。但不限于此，所述天线模块还可以仅包括一个微波天线，其中，所述微波天线分别与第一增益放大子模块和第二增益放大子模块连接。即发送功率控制模块和接收功率控制模块共用一个微波天线。本实用新型中的天线模块采用微波天线极大的增大了有源天线的通信距离。
[n0039] 请参阅图3，本实用新型实施例中还提供一种车载电子标签，包括上述所述的有源天线10。具体的，所述车载电子标签还包括处理模块30和射频连接器20，其中，所述处理模块30与射频连接器20连接，所述射频连接器20分别与所述有源天线10中的第一增益调节子模块103a与第二增益放大子模块104a连接。车载电子标签应用了上述所述的有源天线，能够有效地实现车载电子标签的天线增益放大及可控，提高交易成功率。此外，在车载电子标签中设置射频连接器，有效地解除了车载电子标签壳体与天线的绑定，从而使得天线和车载电子标签壳体可以是分开的，即可以将天线放置在有利于天线辐射的位置，而不受限于车载电子标签壳体的安装位置。
[n0040] 本实施例中，所述有源天线10、处理模块30与射频连接器20一体设置，即所述有源天线设置在所述车载电子标签的内部。优选地，所述有源天线、处理模块与射频连接器一体集成设置。将有源天线设置在所述车载电子标签的内部能够节省空间，提升用户体验。可选择的，有源天线10设置于车载电子标签外部。
[n0041] 以图3为示例性说明，应用了上述有源天线的车载电子标签与路测单元进行信息交互时，车载电子标签的工作原理如下：路侧单元发出的射频信号经过第二微波天线102进入接收功率控制模块104，第二增益放大子模块104a对射频信号进行放大，功率检测单元104b对第二增益放大子模块104a输出的信号强度进行检测，将检测结果反馈给第二增益调节子模块104c，控制增益放大子模块104a的增益，确保从增益放大子模块104a输出的信号强度在预定范围内。经过放大的射频信号通过射频连接器20输出至处理模块30。接收功率控制模块可以根据接收的射频信号的功率强度，调整放大增益，提高有源天线的接收能力及接收动态范围。
[n0042] 可选择的，处理模块30将射频信号通过射频连接器20传送给发送功率控制模块103上，经过默认设置的第一增益调节子模块103a之后进入第一增益放大子模块103b，将射频信号强度进行放大，经过第一微波天线101将信号传送给路侧单元。在第一增益调节子模块预先默认设置一个默认值，以获得所需要的射频信号，其中，所述默认值可以为射频信号最大的衰减值。具体的，若处理模块30在规定时间内没有收到路侧单元的回复，则处理模块30控制第一增益调节子模块103a进行功率调节，提升路侧单元收到车载电子标签信号的概率。从而通过设置发送功率控制模块，可以放大车载电子标签的发送的射频信号的功率，补偿由射频连接线、车玻璃等外界因素带来的天线增益损失；同时，发送功率控制模块还可以实现发送功率自适应调整，应对各种应用场景带来能量损耗的差异性。
[n0043] 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

权利要求:
Claims (10)
[0001] 1.一种有源天线，其特征在于，包括增益控制模块与其连接的天线模块，其中，
所述增益控制模块包括由第一增益调节子模块和第一增益放大子模块组成的发送功率控制模块，用于调整、放大发送的射频信号。
[0002] 2.根据权利要求1所述的有源天线，其特征在于，所述第一增益调节子模块中设置有默认值控制子模块，用于调节射频信号的默认值。
[0003] 3.根据权利要求1或2所述的有源天线，其特征在于，所述增益控制模块还包括由第二增益放大子模块、功率检测子模块和第二增益调节子模块组成的接收功率控制模块，用于根据接收的射频信号的功率调整射频信号的增益。
[0004] 4.根据权利要求3所述的有源天线，其特征在于，所述第二增益放大子模块分别与功率检测单元和第二增益调节子模块连接；
所述功率检测子模块与第二增益调节子模块连接。
[0005] 5.根据权利要求4所述的有源天线，其特征在于，所述天线模块包括第一微波天线和第二微波天线，其中，
所述第一微波天线与所述第一增益放大子模块连接；
所述第二微波天线与所述第二增益放大子模块连接。
[0006] 6.根据权利要求4所述的有源天线，其特征在于，所述天线模块包括一个微波天线，其中
所述微波天线分别与第一增益放大子模块和第二增益放大子模块连接。
[0007] 7.一种车载电子标签，其特征在于，包括权利要求1-6任一所述的有源天线。
[0008] 8.根据权利要求7所述的车载电子标签，其特征在于，还包括处理模块和射频连接器，其中，
所述处理模块与射频连接器连接，
所述射频连接器分别与所述有源天线中的第一增益调节子模块与第二增益放大子模块连接。
[0009] 9.根据权利要求8所述的车载电子标签，其特征在于，所述有源天线、处理模块与射频连接器一体集成设置。
[0010] 10.根据权利要求8所述的车载电子标签，其特征在于，所述有源天线设置于车载电子标签外部。

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202022795735.1U|CN214336938U|2020-11-27|2020-11-27|一种有源天线及车载电子标签|CN202022795735.1U| CN214336938U|2020-11-27|2020-11-27|一种有源天线及车载电子标签|