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相控陣天線是目前移動通信系統(tǒng)中最重要的一種天線形式，由三個部分組成：天線陣、饋電網(wǎng)絡和波束控制器。基本原理是微處理器接收到包含通信方向的控制信息后，根據(jù)控制軟件提供的算法計算出各個鑒相器的相位量，然后通過天線控制器來控制饋電網(wǎng)絡完成移相過程。

相控陣天線發(fā)送有效信號喚醒OBU并接收到OBU回復有效信號后，最終經(jīng)過電路過濾，軟件編碼整合優(yōu)化，將鑒相支路所獲得的信號進行多次的信號糾正整合，獲得各個支路的相位差，再經(jīng)過FPGA一系列的復雜算法轉(zhuǎn)換成空間二維坐標系統(tǒng)，從而獲得OBU反射回來的信號的二維坐標值。其車行方向定位精度小于1米，縱向定位精度小于0.5米。

通過以上原理分析，東莞監(jiān)控公司表示利用相控陣天線的定位技術(shù)，代替現(xiàn)有根據(jù)電子標簽的喚醒時序、交易完成時序、交易完成情況等，確定電子標簽在通信區(qū)域中的位置的方法，解決由于天線在使用過程中由于器件老化、工藝、安裝位置變化等原因，造成位置判斷錯誤的問題，并且可以進一步加長天線通信區(qū)域，解決臨道干擾，支持三車道及以上并排布設直用需求。

綜合上文所述，在保留現(xiàn)有車道的系統(tǒng)優(yōu)勢如：能夠正確判斷車行方向、能夠精確分離車輛等的基礎上，重新調(diào)整系統(tǒng)硬件架構(gòu)、軟件流程、車道布設方式，研發(fā)了新一代基于紅外光柵及相控陣定位技術(shù)的ETC車道系統(tǒng)。

新一代ETC專用車道系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有ETC專用車道系統(tǒng)的存在的不足之處：

簡化了ETC車道系統(tǒng)的架構(gòu)

新一代ETC專用車道系統(tǒng)，在維持現(xiàn)有車道系統(tǒng)功能需求不變，技術(shù)指標不降低的前提下，將車道系統(tǒng)主要硬件設備由原先的三對光柵、六對光開圈，調(diào)整為兩對光柵、兩對光開，主要設備組成大大簡化，降低了系統(tǒng)故障率，更利于故障排查和故障定位，降低了車道日常維護的成本。

解決了跟車干擾問題

由于考慮到軟件流程的知識產(chǎn)權(quán)問題，在此并不能將具體的處理流程全部展現(xiàn)出來，只對基本原理進行簡單介紹。

新一代ETC專用車道系統(tǒng)，在解決跟車干擾問題時，主要是利用紅外車輛分離器對進入通信區(qū)域的車輛進行精確計數(shù)，利用相控陣天線的定位技術(shù)電子標簽在通信區(qū)域中的位置，將兩者相互匹配并與車輛通行順序隊列相結(jié)合，從而形成整體車輛隊列，并根據(jù)此隊列控制欄桿機的抬桿、落桿、放行、攔截車輛，從而杜絕了跟車干擾現(xiàn)象。

進一步提升了交易成功率

新一代ETC專用車道系統(tǒng)將天線通信區(qū)域由原先的6米加長為8米，給車輛更多的交易時間。并且，本車道所采用的相控陣天線有遠、中、近三個區(qū)域，車道系統(tǒng)會根據(jù)車輛位置自動切換，近區(qū)域是功率和場強最集中的區(qū)域，提高了微波信號的穿透性，通過統(tǒng)計分析，在去除人為原因及OBU故障后，該車道系統(tǒng)的交易成功率可以達到99.85%。

實現(xiàn)了三車道及以上并排布設需求

利用相控陣天線的定位功能，動態(tài)設置通信區(qū)域，非本車道通信區(qū)域的均可設置為鄰道。利用智能定位技術(shù)可以直接將鄰道的OBU干擾信號排除，只與本車道OBU進行正常交互，從而解決了臨道干擾問題，實現(xiàn)了三車道及以上并排布設需求。

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