UWB天线阵列的制作方法

专利2025-03-24  22


本发明涉及天线设计,具体地,涉及一种uwb天线阵列。


背景技术:

1、随着无线通信技术的蓬勃发展,超宽带(ultra-wide band,uwb)无线通信技术以其频带款、低功耗等优点获得了广泛的关注。在某些情况下,存在uwb系统单平面入射角度的测量需求。针对这种需求,uwb系统通过测量信号到达阵列中各天线的相位差异来计算入射角度。而天线间的隔离度会直接影响测量信号的质量。同时,由于uwb系统工作频率较高,因而天线间距所需的半波长相对较小。此情况下既要求天线本体距离近又要求隔离度高,因而对于天线阵列的设计有较高的要求。同时较小的间距也限制了天线本体尺寸,这就对天线的工作带宽有较大影响。所以,当前需要设计一种能同时满足天线本体距离小、隔离度高和较宽的工作带宽的天线阵列。


技术实现思路

1、为了至少部分地解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种uwb天线阵列。

2、一种uwb天线阵列,该天线阵列包括:两个天线组件;其中,每个天线组件包含环形单极子天线以及与所述环形单极子天线连接的微带馈线;设置在天线组件之间的地平面缺陷图形结构;所述地平面缺陷图形结构相对于两个所述天线组件之间的中线对称设置;且所述地平面缺陷图形结构包含至少一个缺陷图形分支和至少一个槽孔,其中,所述槽孔中包含至少一个缺陷图形分支。

3、示例性地,所述缺陷图形分支为t型地平面缺陷图形;所述地平面缺陷图形结构包含一个槽孔和设置在所述槽孔外侧的三个t型地平面缺陷图形分支;其中所述槽孔内还设置有一个t型地平面缺陷图形分支。

4、示例性地,所述槽孔为方形槽孔;所述方形槽孔用于实现两个所述天线组件之间共用信号路径的退耦;其中,所述方形槽孔的长轴平行于所述微带馈线的长轴。

5、示例性地,所述三个t型地平面缺陷图形分支均设置在所述方形槽孔的第一端的外侧,且沿所述方形槽孔的宽度方向上均匀分布。

6、示例性地,在所述方形槽孔的第二端的内侧设置有一个t型地平面缺陷图形分支,该t型地平面缺陷图形分支在所述方形槽孔的宽度方向上居中设置。

7、示例性地,所述t型地平面缺陷图形包含轴部、横向部和两个纵向部;所述轴部设置在所述方形槽孔的所述第一端外侧的固定点,且从所述固定点向目标方向延伸,所述横向部相对于所述轴部垂直设置以与所述轴部形成t型结构,所述两个纵向部分别设置在所述横向部的两侧且与所述轴部平行;其中,所述目标方向平行于微带馈线朝向环形单极子天线的方向。

8、示例性地,所述环形单极子天线为向内对称折叠的结构,以在其内部形成工字型空腔。

9、示例性地,所述环形单极子天线的长度为3mm,宽度为4mm,向内折叠的单侧宽度为1.35mm。

10、示例性地,所述天线阵列还包括地板;在所述地板中,与所述环形单极子天线和微带馈线的连接处的临近位置设置有v型切槽;其中,所述v型切槽的最大宽度大于所述环形单极子天线和所述微带馈线的宽度;所述环形单极子天线通过其上的环形图形结构与所述v型切槽的耦合形成更大的带宽。

11、示例性地,所述微带馈线贯穿所述地板的长度,所述微带馈线的长度为16.2mm。

12、本发明所提供的uwb天线阵列,包含间隔设置的两个天线组件,其中,每个天线组件包含环形单极子天线以及与环形单极子天线连接的微带馈线,天线的这种设置方式使得两个天线之间距离近且可以达到较大的工作带宽,能够同时满足小尺寸和宽带宽的要求;同时,在天线组件之间设置地平面缺陷图形结构;地平面缺陷图形结构相对于两个天线组件之间的中线对称设置;通过地平面缺陷图形结构可以提高双天线之间的隔离度,因此,本方案提供的天线阵列能同时满足天线本体距离小、隔离度高和较宽的工作带宽的要求。

13、在
技术实现要素:
中引入了一系列简化形式的概念,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

14、以下结合附图,详细说明本发明的优点和特征。



技术特征:

1.一种uwb天线阵列,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的uwb天线阵列,所述缺陷图形分支为t型地平面缺陷图形;

3.根据权利要求2所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述槽孔为方形槽孔;所述方形槽孔用于实现两个所述天线组件之间共用信号路径的退耦;

4.根据权利要求3所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述三个t型地平面缺陷图形分支均设置在所述方形槽孔的第一端的外侧,且沿所述方形槽孔的宽度方向上均匀分布。

5.根据权利要求4所述的uwb天线阵列,其特征在于,在所述方形槽孔的第二端的内侧设置有一个t型地平面缺陷图形分支,该t型地平面缺陷图形分支在所述方形槽孔的宽度方向上居中设置。

6.根据权利要求4所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述t型地平面缺陷图形包含轴部、横向部和两个纵向部;

7.根据权利要求1至6任一项所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述环形单极子天线为向内对称折叠的结构,以在其内部形成工字型空腔。

8.根据权利要求7所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述环形单极子天线的长度为3mm,宽度为4mm,向内折叠的单侧宽度为1.35mm。

9.根据权利要求1至6任一项所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述天线阵列还包括地板;

10.根据权利要求9所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述微带馈线贯穿所述地板的长度,所述微带馈线的长度为16.2mm。


技术总结
本发明提供一种UWB天线阵列。该天线阵列包括:两个天线组件;其中,每个天线组件包含环形单极子天线以及与所述环形单极子天线连接的微带馈线;设置在天线组件之间的地平面缺陷图形结构;所述地平面缺陷图形结构相对于两个所述天线组件之间的中线对称设置;且所述地平面缺陷图形结构包含至少一个缺陷图形分支和至少一个槽孔,其中,所述槽孔中包含至少一个缺陷图形分支。本发明提供的天线阵列能同时满足天线本体距离小、隔离度高和较宽的工作带宽的要求。

技术研发人员:程刚,曾荣荣,段海波,李华伟
受保护的技术使用者:深圳芯邦科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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