UWB天线阵列的制作方法

专利2025-03-24  24


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以及已知的天线相对位置,来计算入射角度。而由于uwb系统通常的使用产品为手持设备,全向天线带来的背向反射信号(通过人体反射)会变成测量相位的干扰信号。同时由于uwb系统工作频率较高,天线间距所需的半波长相对较小。并且阵列之间的隔离度和带宽设计也需要满足一定条件。因此,需要设计一种同时满足小型化、单向性、隔离度和带宽设计要求的天线。


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:两个对称排布的天线,且两天线按照目标频率的半波长间距放置;所述天线由八木天线折叠而成并形成微带巴伦结构;所述天线通过折叠形成两个谐振臂;所述两个谐振臂之间存在缝隙;相对于两个所述天线的所述缝隙分别垂直设置的两个激励元;在天线之间还设置有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之间的中线对称设置。

3、示例性地,所述地平面缺陷图形结构为三角形地平面突起图形结构;所述三角形地平面突起图形结构用于实现两个所述天线间共用信号感应电流路径的退耦。

4、示例性地,所述目标频率为8ghz。

5、示例性地,所述天线阵列的长度为32mm,其中,所述长度为一个天线一端到另一个天线的另一端之间的距离。

6、示例性地,折叠后的所述天线包含两个第一横向部、两个纵向谐振臂、两个相对的第二横向部和分别设置在横向部外侧的纵向部;其中,第一横向部、纵向谐振臂、第二横向部和纵向部的内部贯通。

7、示例性地,所述两个纵向谐振臂之间形成所述缝隙;两个所述天线通过对应的所述缝隙与相对的激励元的相互耦合以达到更大的工作带宽。

8、示例性地,两个所述第一横向部在远离第二横向部的一侧设置有馈电点,且所述馈电点设置在所述缝隙的延长线上。

9、示例性地,所述天线通过所述微带巴伦将所述馈电点连接到50欧姆微带线馈线。

10、示例性地,第一横向部和第二横向部平行以构成总横向部;两个激励元分别平行于所述总横向部,且与所述总横向部的横向侧边之间的距离为3.3mm。

11、示例性地,所述第一横向部和所述第二横向部在横向上的长度相等,均为6.2mm。

12、本发明所提供的uwb天线阵列,包含对称排布的两个天线,且两天线按照目标频率的半波长间距放置,保证天线阵列较宽的带宽;天线由八木天线折叠而成并形成微带巴伦结构,不仅可以满足单向性的要求,而且折叠后的天线可以实现天线小型化;天线通过折叠形成两个谐振臂;两个谐振臂之间存在缝隙,相对于两个天线的缝隙分别垂直设置有两个激励元,实现天线信号的激励;在天线之间还设置有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之间的中线对称设置,地平面缺陷图形结构的设置能够对两个天线进行隔离,因此,本方案提供的天线阵列能同时满足小型化、单向性、隔离度和宽带宽的要求。

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,所述地平面缺陷图形结构为三角形地平面突起图形结构;所述三角形地平面突起图形结构用于实现两个所述天线间共用信号感应电流路径的退耦。

3.根据权利要求1所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述目标频率为8ghz。

4.根据权利要求3所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述天线阵列的长度为32mm,其中,所述长度为一个天线一端到另一个天线的另一端之间的距离。

5.根据权利要求1至4任一项所述的uwb天线阵列,其特征在于,折叠后的所述天线包含两个第一横向部、两个纵向谐振臂、两个相对的第二横向部和分别设置在横向部外侧的纵向部;其中,第一横向部、纵向谐振臂、第二横向部和纵向部的内部贯通。

6.根据权利要求5所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述两个纵向谐振臂之间形成所述缝隙;两个所述天线通过对应的所述缝隙与相对的激励元的相互耦合以达到更大的工作带宽。

7.根据权利要求6所述的uwb天线阵列,其特征在于,两个所述第一横向部在远离第二横向部的一侧设置有馈电点,且所述馈电点设置在所述缝隙的延长线上。

8.根据权利要求7所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述天线通过所述微带巴伦将所述馈电点连接到50欧姆微带线馈线。

9.根据权利要求5所述的uwb天线阵列,其特征在于,第一横向部和第二横向部平行以构成总横向部;两个激励元分别平行于所述总横向部,且与所述总横向部的横向侧边之间的距离为3.3mm。

10.根据权利要求5所述的uwb天线阵列,其特征在于,所述第一横向部和所述第二横向部在横向上的长度相等,均为6.2mm。


技术总结
本发明提供一种UWB天线阵列。该天线阵列包括:两个对称排布的天线,且两天线按照目标频率的半波长间距放置;所述天线由八木天线折叠而成并形成微带巴伦结构;所述天线通过折叠形成两个谐振臂;所述两个谐振臂之间存在缝隙;相对于两个所述天线的所述缝隙分别垂直设置的两个激励元;在天线之间还设置有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之间的中线对称设置。本发明提供的天线阵列能同时满足小型化、单向性、隔离度和宽带宽的要求。

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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