電子標(biāo)簽obu的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電子標(biāo)簽OBU，該OBU電子器件中的OBU天線設(shè)置于基板的第一表面，在基板的第二表面上與OBU天線對應(yīng)的位置設(shè)置有介電常數(shù)小于OBU天線金屬地板的介電常數(shù)的電子器件。在本實用新型提供的OBU中，OBU天線通過金屬地板和電子器件的結(jié)合反射微波信號，眾所周知，OBU天線傳輸微波信號需要有較小的介電常數(shù)，由于電子器件的介電常數(shù)小于金屬地板，因此能夠在一定程度上增強(qiáng)微波信號的反射強(qiáng)度，此外還可通過調(diào)整電子器件的位置使反射信號與OBU天線輻射的主信號出現(xiàn)疊加效應(yīng)，即可輻射較高的微波信號，進(jìn)而較大程度上改善OBU天線信號輻射的能力。
【專利說明】電子標(biāo)簽OBU
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及DSRC專用短程通信領(lǐng)域，具體涉及一種電子標(biāo)簽0BU。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，智能交通行業(yè)不斷迅猛發(fā)展，電子不停車收費(fèi)(Electronic TollCollection，ETC)系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，ETC系統(tǒng)包括電子標(biāo)簽(On Board Unit，OBU)、速率傳感器裝置(Rate Sensor Unit，RSU)和行駛車輛。其中，OBU的主要包括:基板，以及設(shè)置于基板上的電子器件，電子器件包括:微處理器(Micro Control Unit，MCU)、射頻IC (Integrated Circuit Card,集成電路卡)、讀卡1C、嵌入式安全控制模塊(EmbeddedSecure Access Module, ESAM)和 OBU 天線。
[0003]在ETC系統(tǒng)中OBU放在行駛車輛中，車輛高速通過RSU的時候，OBU和路邊架設(shè)的RSU之間采用微波通訊，以便對行駛車輛計算費(fèi)率、扣除通行費(fèi)等操作。
[0004]OBU與RSU之間進(jìn)行微波通訊時，OBU需要利用OBU天線發(fā)射微波信號，因此OBU天線的性能好壞決定了 OBU與RSU之間的通信質(zhì)量，如圖1所示，OBU天線由輻射貼片101、介質(zhì)基片102和金屬地板103三部分組成，其中金屬地板103通過對微波信號的反射，將微波信號集中輻射貼片一側(cè)，進(jìn)而由輻射貼片發(fā)射微波信號。
[0005]隨著ETC系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛，人類對ETC技術(shù)提出了更高的要求，現(xiàn)有的OBU天線發(fā)射微波信號的增益和功率較低，因此現(xiàn)在需要改善OBU天線性能以便OBU與RSU之間能夠更好的進(jìn)行通信。
實用新型內(nèi)容
[0006]本實用新型提出了一種電子標(biāo)簽0BU，使用本OBU與RSU進(jìn)行通訊時，可較大程度上改善OBU天線信號福射的能力，進(jìn)一步改善了 OBU天線的性能。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)手段:
[0008]一種電子標(biāo)簽0BU,包括:
[0009]所述OBU電子器件中的OBU天線設(shè)置于基板的第一表面；
[0010]所述基板第二表面上與所述OBU天線對應(yīng)的位置設(shè)置有介電常數(shù)小于OBU天線金屬地板的介電常數(shù)的電子器件，且所述電子器件與所述基板相連。
[0011]優(yōu)選的，所述電子器件與所述OBU天線金屬地板平行設(shè)置。
[0012]優(yōu)選的，所述電子器件與所述OBU天線金屬地板平行包括:
[0013]所述電子器件位于所述OBU天線金屬地板的縱軸一側(cè)且與OBU天線金屬地板的橫軸對稱。
[0014]優(yōu)選的，所述電子器件包括:
[0015]ESAM芯片、PCB板或硅板。
[0016]優(yōu)選的，當(dāng)所述電子器件為所述ESAM芯片時:
[0017]所述ESAM芯片的CLK引腳、RST引腳和DATA引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與MCU相連；
[0018]VCC引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源正極相連；
[0019]VSS引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源地相連。
[0020]優(yōu)選的，當(dāng)所述電子器件為所述ESAM芯片時:
[0021]所述ESAM芯片其余引腳懸空；或
[0022]所述ESAM芯片其余引腳與所述基板的第二表面相連。
[0023]優(yōu)選的，當(dāng)所述電子器件為所述PCB板或硅板時:
[0024]所述PCB板或硅板與所述基板的第二表面相連。
[0025]本實用新型提供了一種電子標(biāo)簽0BU，該OBU電子器件中的OBU天線設(shè)置于基板的第一表面，在基板的第二表面上與OBU天線對應(yīng)的位置設(shè)置有介電常數(shù)小于OBU天線金屬地板的介電常數(shù)的電子器件，即在OBU天線的背面設(shè)置介電常數(shù)小于金屬地板的介電常數(shù)的電子器件。
[0026]在本實用新型提供的OBU中，OBU天線通過金屬地板和電子器件的結(jié)合反射微波信號，眾所周知，OBU天線傳輸微波信號需要有較小的介電常數(shù)，由于電子器件的介電常數(shù)小于金屬地板，因此能夠在一定程度上增強(qiáng)微波信號的反射強(qiáng)度，此外還可通過調(diào)整電子器件的位置使反射信號與OBU天線輻射的主信號出現(xiàn)疊加效應(yīng)，即可輻射較強(qiáng)的微波信號，進(jìn)而較大程度上改善OBU天線信號輻射的能力，使得OBU天線功率集束能力和發(fā)射功率的增益增強(qiáng)，從而較大程度上改善了 OBU天線的性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為OBU電子器件中OBU天線的結(jié)構(gòu)圖示意圖；
[0029]圖2為本實用新型實施例公開的電子標(biāo)簽OBU的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本實用新型實施例公開的電子標(biāo)簽OBU中電子器件和金屬地板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ] 圖4為本實用新型實施例公開的又一電子標(biāo)簽OBU中電子器件和金屬地板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本實用新型實施例公開的又一電子標(biāo)簽OBU中電子器件和金屬地板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為本實用新型實施例公開的又一電子標(biāo)簽OBU中電子器件和金屬地板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。
[0035]本實用新型提供了一種電子標(biāo)簽0BU，如圖2所示，為OBU電路板水平放置時的側(cè)視圖，基板200有兩個表面，基板正面和基板背面，本實施例中用第一表面和第二表面將兩者進(jìn)行區(qū)分，但并不限定第一表面為基板正面，第二表面為基板背面。其中:
[0036]所述OBU電子器件中的OBU天線100設(shè)置于基板200的第一表面；
[0037]所述基板200第二表面上與所述OBU天線100對應(yīng)的位置設(shè)置有介電常數(shù)小于OBU天線金屬地板103的介電常數(shù)的電子器件300，且所述電子器件與所述基板200相連。
[0038]OBU天線100設(shè)置于基板200的第一表面，電子器件300設(shè)置于基板200的第二表面，當(dāng)基板第一表面為基板正面，第二表面為基板背面時，即OBU天線100設(shè)置于基板正面時，電子器件300設(shè)置于基板背面且與OBU天線100對應(yīng)的位置，當(dāng)基板第一表面為基板背面，第二表面為基板正面時，即OBU天線100設(shè)置于基板背面時，電子器件300設(shè)置于基板正面且與OBU天線100對應(yīng)的位置，且電子器件與OBU天線平行放置。
[0039]一般而言，電子器件300與所述OBU天線金屬地板103平行設(shè)置，電子器件300以其介電常數(shù)越小越好，其大小以能夠完全覆蓋金屬地板為最優(yōu)。
[0040]通常，OBU天線的金屬地板103的材料為銅，其介電常數(shù)較大，天線發(fā)射信號時金屬地板反射微波信號的能力一般，導(dǎo)致反射至OBU輻射貼片的功率較弱，這樣會影響OBU與RSU之間的通訊質(zhì)量。本實用新型選取介電常數(shù)較小的電子器件，設(shè)置于OBU天線金屬地板的背面，通過OBU天線的金屬地板和電子器件的結(jié)合對微波信號進(jìn)行反射，由于介電常數(shù)較小的器件對微波信號的反射能力較強(qiáng)，所以電子器件較金屬地板而言能夠較強(qiáng)的反射微波信號，因此能夠增加了微波信號反射至OBU輻射貼片的功率，進(jìn)而增強(qiáng)了 OBU天線對微波信號的反射能力。
[0041]本實用新型提供了一種電子標(biāo)簽OBU，OBU電子器件中的OBU天線通過金屬地板和電子器件的結(jié)合反射微波信號，眾所周知，OBU天線傳輸微波信號需要有較小的介電常數(shù)，由于電子器件的介電常數(shù)小于金屬地板，因此能夠在一定程度上增強(qiáng)微波信號的反射強(qiáng)度，此外還可通過調(diào)整電子器件的位置使反射信號與OBU天線輻射的主信號出現(xiàn)疊加效應(yīng)，即可輻射較強(qiáng)的微波信號，進(jìn)而較大程度上改善OBU天線信號輻射的能力，使得OBU天線功率集束能力和發(fā)射功率的增益增強(qiáng)，從而較大程度上改善了 OBU天線的性能。
[0042]本實用新型還提供了一種電子標(biāo)簽0BU，該OBU中包括設(shè)置于基板第二表面上與OBU天線對應(yīng)的位置的電子器件，電氣器件具體包括:ESAM芯片、PCB板、硅板等介電常數(shù)比金屬地板的介電常數(shù)小的電子器件。
[0043]電子器件的大小以能夠完全覆蓋金屬地板為最優(yōu)，例如PCB板或硅板，在材料允許的前提下，可以根據(jù)金屬地板的大小，適當(dāng)?shù)牟眉鬚CB板或硅板，從而獲得與金屬地板適當(dāng)?shù)拇笮CB板或硅板，將其覆蓋至金屬地板底部，以便能夠較強(qiáng)的反射微波信號。
[0044]但如EASM芯片、小尺寸的PCB板或硅板，其由于其材料本身大小的限制，不能完全覆蓋金屬地板時，可以將電子器件與金屬地板的背面的任意位置平行設(shè)置，都可改善了 OBU天線的性能，但電子器件設(shè)置于金屬地板的不同位置時，改善OBU天線的性能的強(qiáng)弱不同，經(jīng)過實驗驗證，如圖3、4、5和6所示，當(dāng)電子器件位于所述OBU天線金屬地板的縱軸一側(cè)且與OBU天線金屬地板的橫軸對稱時，OBU天線的輻射能力最優(yōu)，此時電子器件的位置使反射信號與OBU天線輻射的主信號出現(xiàn)疊加效應(yīng)，即可輻射較高的微波信號，使得OBU天線的性能的效果最優(yōu)。
[0045]本實用新型還提供了一種電子標(biāo)簽0BU，該OBU中包括:設(shè)置于基板第二表面上與OBU天線對應(yīng)的位置的電子器件，且電子器件與基板相連，當(dāng)所述電子器件為ESAM芯片時，ESAM芯片與基板的連接關(guān)系為:
[0046]所述ESAM芯片的CLK引腳、RST引腳和DATA引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與MCU相連；
[0047]VCC引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源正極相連；
[0048]VSS引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源地相連。
[0049]所述ESAM芯片其余引腳懸空；或ESAM芯片的其余引腳與所述基板的第二表面相連。
[0050]其中CLK引腳為時鐘引腳，RST引腳為復(fù)位引腳，DATA引腳為數(shù)據(jù)引腳，VCC引腳為接電源正極引腳，VSS引腳為接電源地引腳，VCC引腳和VSS引腳為ESAM芯片提供電源?；灞旧碛蓹M縱排列的過孔組成，ESAM芯片的引腳通過過孔與基板物理連接，ESAM芯片的CLK引腳、RST引腳、DATA引腳分別與三根覆銅線相連，三根覆銅線分別通過不同的過孔與基板上的MCU相應(yīng)的引腳電氣相連，并通過CLK引腳、RST引腳、DATA引腳與MCU之間進(jìn)行通訊。
[0051]VCC引腳、VSS引腳分別于兩根覆銅線相連，覆銅線通過不同的過孔與基板上的電源正極和電源地相連，為ESAM芯片提供電源。其余的空引腳與基板第二表面相連且空余引腳與金屬地板相連，用于維持金屬地板的完整性。
[0052]當(dāng)電子器件為ESAM為時，如下表所示，為未采用本方案與采用本方案時OBU天線發(fā)射功率的實驗數(shù)據(jù)對比。
[0053]
【權(quán)利要求】
1.一種電子標(biāo)簽OBU，其特征在于， 所述OBU電子器件中的OBU天線設(shè)置于基板的第一表面； 所述基板第二表面上與所述OBU天線對應(yīng)的位置設(shè)置有介電常數(shù)小于OBU天線金屬地板的介電常數(shù)的電子器件，且所述電子器件與所述基板相連。
2.如權(quán)利要求1所述的0BU，其特征在于，所述電子器件與所述OBU天線金屬地板平行設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的0BU，其特征在于，所述電子器件與所述OBU天線金屬地板平行包括: 所述電子器件位于所述OBU天線金屬地板的縱軸一側(cè)且與OBU天線金屬地板的橫軸對稱。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的0BU，其特征在于，所述電子器件包括: ESAM芯片、PCB板或硅板。
5.如權(quán)利要求4所述的0BU，其特征在于，當(dāng)所述電子器件為所述ESAM芯片時: 所述ESAM芯片的CLK引腳、RST引腳和DATA引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與MCU相連； VCC引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源正極相連； VSS引腳在所述基板的第二表面通過覆銅線及過孔與電源地相連。
6.如權(quán)利要求5所述的0BU，其特征在于，當(dāng)所述電子器件為所述ESAM芯片時: 所述ESAM芯片其余引腳懸空；或 所述ESAM芯片其余引腳與所述基板的第二表面相連。
7.如權(quán)利要求4所述的0BU，其特征在于，當(dāng)所述電子器件為所述PCB板或硅板時: 所述PCB板或硅板與所述基板的第二表面相連。
【文檔編號】H01Q1/22GK203397383SQ201320376411
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月27日
【發(fā)明者】張建華, 徐勇剛 申請人:深圳市金溢科技有限公司