[發明專利]一種藍牙天線的設計方法及相關設備

在審

• 申請號: 201611233362.0
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106654602A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 金純;邱燦
• 申請（專利權）人: 重慶金甌科技發展有限責任公司
• 主分類號: H01Q21/00
• 分類號: H01Q21/00;H04B5/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種藍牙天線的設計方法，其特征在于，包括：

獲取第一陣元天線的中心頻率以及第二陣元天線的中心頻率，所述第一陣元天線與所述第二陣元天線為相鄰的陣元天線；

根據所述第一陣元天線的中心頻率以及所述第二陣元天線的中心頻率確定第一陣元天線的天線長度以及第二陣元天線的天線長度；

根據所述第一陣元天線的天線長度以及所述第一陣元天線的中心頻率確定所述第一陣元天線的輸入阻抗；

根據所述第二陣元天線的天線長度以及所述第二陣元天線的中心頻率確定所述第二陣元天線的輸入阻抗；

當所述第一陣元天線的輸入阻抗以及所述第二陣元天線的輸入阻抗與阻抗預設值的差值小于目標預設值時，則根據所述第一陣元天線的輸入阻抗以及所述第二陣元天線的輸入阻抗確定目標去耦合回路中傳輸線的長度，所述目標去耦合回路為所述第一陣元天線與所述第二陣元天線之間的去耦合回路；

確定所述第一陣元天線與所述第二陣元天線并聯的導納；

根據所述第一陣元天線的天線長度、所述第二陣元天線的天線長度、所述目標去耦合回路中傳輸線的長度以及所述并聯的導納確定目標陣列天線。

2.根據權利要求1所述的藍牙天線的設計方法，其特征在于，所述獲取第一陣元天線的中心頻率以及第二陣元天線的中心頻率包括：

通過公式計算所述第一陣元天線的中心頻率以及所述第二陣元天線的中心頻率；

其中f_i表示第i個陣元天線接收中心頻率，即第i個天線陣元的諧振頻率點，i表示第i個陣元天線。

3.根據權利要求2所述的藍牙天線的設計方法，其特征在于，所述根據所述第一陣元天線的中心頻率以及所述第二陣元天線的中心頻率確定第一陣元天線的天線長度以及第二陣元天線的天線長度包括：

通過公式計算所述第一陣元天線的天線長度以及所述第二陣元天線的天線長度；

其中Δz_i表示第i陣元天線的天線長度，i表示第i個陣元天線，c表示電磁波的傳輸速度。

4.根據權利要求1所述的藍牙天線的設計方法，其特征在于，所述根據所述第一陣元天線的天線長度以及所述第一陣元天線的中心頻率確定所述第一陣元天線的輸入阻抗包括：

通過公式Z_iA＝R_iA+jX_iA根據所述第一陣元天線的天線長度以及所述第一陣元天線的中心頻率確定第一陣元天線的輸入阻抗，其中R_iA為第i個陣元天線阻抗的實部，X_iA為第i個陣元天線阻抗的虛部，j表示單位虛數，jX_iA表示電抗分量；

通過公式R_iA＝R_{r_i}+R_{ohmic_i}計算所述第i個陣元天線阻抗的實部R_iA，其中所述R_{r_i}為第i個陣元天線輻射電阻，所述R_{ohmic_i}為第i個陣元天線與歐姆損耗有關的電阻；

通過公式計算所述第i個陣元天線輻射電阻R_{r_i}，Δz_i表示第i個陣元天線的天線長度，λ_i為第i個陣元天線接收中心頻率的波長；

通過公式計算所述第i個陣元天線接收中心頻率的波長λ_i：

通過公式計算第i個陣元天線與歐姆損耗有關的電阻：

其中，a表示導體的半徑，R_s為第i個陣元天線的表面電阻；

通過公式計算所述第i個陣元天線阻抗的虛部。

5.根據權利要求1所述的藍牙天線的設計方法，其特征在于，所述根據所述第一陣元天線的輸入阻抗以及所述第二陣元天線的輸入阻抗確定去耦合回路中傳輸線的長度包括：

根據所述第一陣元天線的輸入阻抗以及所述第二陣元天線的輸入阻抗確定耦合系數；

根據所述耦合系數確定去耦合回路；

通過公式計算所述去耦合回路中傳輸線的長度；

其中l為去耦合網絡中傳輸線的長度，φ為所述第一陣元天線與所述第二陣元天線耦合系數的相位。