[發(fā)明專利]一種藍(lán)牙天線的設(shè)計方法及相關(guān)設(shè)備

在審

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• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106654602A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 金純;邱燦
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶金甌科技發(fā)展有限責(zé)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(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種藍(lán)牙天線的設(shè)計方法及相關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)

藍(lán)牙是一種支持終端設(shè)備短距離通信(一般是10m之內(nèi))的無線電技術(shù)，能在設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換，其工作頻率是2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical)頻段。由于其功能強(qiáng)大、耗電量低、成本低廉、工作頻段免授權(quán)等優(yōu)點(diǎn)，目前已廣泛應(yīng)用在手機(jī)、便攜式電腦等移動通信設(shè)備中。藍(lán)牙將工作頻段2.4G～2.483GHz之間工作頻段換分為79個子頻段，每個頻段占1M帶寬。收發(fā)時以跳頻的形式在這79個子頻段隨機(jī)選擇跳頻時使用的射頻頻率。一組藍(lán)牙設(shè)備在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，需完成配對、同步至共同時鐘并且共享跳頻圖，其中跳頻圖表示藍(lán)牙設(shè)備之間偽隨機(jī)跳頻子頻段編號所構(gòu)成的編碼。

天線是藍(lán)牙無線系統(tǒng)中用來傳送與接收電磁波能量的重要必備組件，由于目前技術(shù)尚無法將天線整合至半導(dǎo)體芯片中，故在藍(lán)牙模塊里除了核心的系統(tǒng)芯片外，天線是另一個影響藍(lán)牙模塊傳輸特性的關(guān)鍵性組件。

然而現(xiàn)今普遍所用藍(lán)牙設(shè)備中的天線為單元天線，其諧振頻率大約為2.45GHz，為一個固定的值。藍(lán)牙設(shè)備在工作時因其射頻頻率在79個子頻段中跳躍，因此射頻頻率與天線諧振頻率有一定的偏差，會造成藍(lán)牙天線裝備靈敏度不高，而且由于其頻率偏差較大，天線不能夠很好發(fā)射或者接收電磁波能量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例提供了一種藍(lán)牙天線的設(shè)計方法及相關(guān)設(shè)備，減小藍(lán)牙設(shè)備中天線元諧振頻率與調(diào)頻時的發(fā)射頻率的頻差，增大藍(lán)牙設(shè)備中天線發(fā)射接收電磁波的靈敏度。

本發(fā)明實施例第一方面提供了一種信息處理方法，具體包括：

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(jù)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(jù)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(jù)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(dāng)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(yù)設(shè)值的差值小于目標(biāo)預(yù)設(shè)值時，則根據(jù)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(biāo)去耦合回路中傳輸線的長度，所述目標(biāo)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；

獲取所述第一陣元天線與所述第二陣元天線并聯(lián)的導(dǎo)納；

根據(jù)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(biāo)去耦合回路中傳輸線的長度以及所述并聯(lián)的導(dǎo)納確定目標(biāo)陣列天線。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第一種可能的實施方式中，可以通過如下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(diǎn)，i表示第i個陣元天線。

結(jié)合第一方面以及第一方面的一種可能的實現(xiàn)方式，在第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式中，當(dāng)需要確定第一陣元天線的天線長度以及第二陣元天線的天香長度時，可以通過如下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。

結(jié)合第一方面，在第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式中，當(dāng)需要確定第一陣元天線的輸入阻抗時，可以通過公式Z_iA＝R_iA+jX_iA根據(jù)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(shù)，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(guān)的電阻；