[實用新型]一種超寬帶二元陣定向天線

有效

• 申請號: 201921574763.1
• 申請日: 2019-09-21
• 公開（公告）號: CN210866497U
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 劉麗珍;袁子倫;范運興;信金龍;唐朝云;楊新鑫
• 申請（專利權）人: 鄭州聯睿電子科技有限公司
• 主分類號: H01Q21/24
• 分類號: H01Q21/24;H01Q1/50;H01Q1/48;H01Q1/38
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 黃龍

本實用新型公開了一種超寬帶二元陣定向天線，包括陣元一、陣元二、天線陣介質板一、天線陣介質板二、空氣層和SMA接頭，陣元一位于天線左邊，陣元二位于天線右邊，天線陣介質板一位于空氣層上面，天線陣介質板二位于空氣層下面，陣元一與陣元二結構相同，且陣元一與陣元二背對背水平面錯開布陣，距離相差一個波長，天線陣介質板一正面左邊用黃銅刻蝕饋電網絡，且天線陣介質板一右邊刻蝕矩形輻射單元。該超寬帶二元陣定向天線，使用二元陣定向天線設計，具有輻射定向，且向雙向輻射（前后兩個方向），增益大（可達8dBi），這樣的雙向輻射適合在電力管廊這種狹長的環境下使用。

技術領域

本實用新型屬于無線通訊技術技術領域，具體涉及一種超寬帶二元陣定向天線。

背景技術

近年來，超寬帶越來越多的用于各種領域，如地下管廊，物流，監獄，防丟等等，在人員密集、空間封閉的地方，超寬帶定位具有定位準確、精度高的優勢，然而，現在絕大多數環境，如廊道內電力設備巡檢等，主要還是以人工方式為主，因此對巡視人員定位就尤其重要。

超寬帶（Ultra Wide Band，UWB）技術是目前備受關注的一種新型短距離高速率無線通信技術，發送功率低于-41.3dBm/MHz，工作帶寬超過500MHz的天線就是超寬帶天線。

超寬帶是一種比較狹長的環境，大多數UWB天線都是全向輻射，而且增益較低，大多為2-3dBi，因此UWB全向天線并是適合使用在次環境下。

在封閉的空間，室外的GPS定位肯定不能用了，這樣的環境需要室內定位，常用的室內定位方式有wifi、藍牙、WUB（超寬帶）等，但是由于wifi和藍牙定位功率較大，精度不高，而UWB定位，具有低功耗，高精度特點，因此非常適合用于超寬帶定位。

發明內容

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種超寬帶二元陣定向天線，具備輻射定向、且雙向輻射（前后兩個方向）、增益大（可達8dBi）優點，解決了傳統定向天線只能向一個方向輻射的問題。

本實用新型提供如下技術方案：一種超寬帶二元陣定向天線，包括陣元一、陣元二、天線陣介質板一、天線陣介質板二、空氣層和SMA接頭，所示陣元一位于天線左邊，所述陣元二位于天線右邊，所述天線陣介質板一位于空氣層上面，所述天線陣介質板二位于空氣層下面，所述陣元一與陣元二結構相同，且陣元一與陣元二背對背水平面錯開布陣，距離相差一個波長。

一種超寬帶二元陣定向天線，包括以下步驟：

步驟1、首先確定陣元定向天線結構；

步驟2、再根據陣元定向天線結構，將陣元一與陣元二背對背水平面錯開布陣，從而實現可以向前后兩個方向輻射的具有雙向輻射特征的二元陣定向天線；

步驟3、為減小兩陣元間耦合，陣元距離相差一個波長；

步驟4、為降低成本、二元陣定向組裝方便，將饋電網絡與矩形輻射單元設計在一塊介質板上面；

步驟5、采用固定支柱及螺絲將天線陣介質一與天線陣介質二分開。

優選的，步驟1中陣元定向天線實現包括：

采用微帶結構實現定向輻射，雙饋電方式實現雙極化，空氣層的設計即可降低介質對天線效率的損耗又可以增加天線的帶寬。

優選的，調整矩形輻射單元長度、寬度達到50Ω實阻抗，最終矩形輻射單元長、寬約為二分之一波長。

優選的，調整空氣層高度，達到1GHz帶寬要求。

優選的，改變饋電針的位置，實現50Ω阻抗匹配。

優選的，單獨設計完成的兩級威爾金森等功分饋電網絡放置在天線底部。

優選的，采用塑料支柱及螺絲螺母固定天線，并準確的設置空氣層的高度。