[發明專利]一種新型復合式UWB電子標簽

有效

• 申請號: 202010745107.4
• 申請日: 2020-07-29
• 公開（公告）號: CN111914976B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 涂振益;王博;張亮;張偉賢
• 申請（專利權）人: 福州物聯網開放實驗室有限公司
• 主分類號: G06K19/07
• 分類號: G06K19/07;G06K19/077
• 代理公司: 福州市景弘專利代理事務所(普通合伙) 35219
• 代理人: 魏小霞;林祥翔

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種新型復合式UWB電子標簽。所述一種新型復合式UWB電子標簽，包括：超寬帶天線、第一雙工器、第二雙工器、功率放大器、低噪聲放大器、衰減器和MCU芯片；功率放大器一端連接第一雙工器，另一端連接第二雙工器；低噪聲放大器一端連接衰減器，另一端連接第一雙工器；衰減器連接第二雙工器；MCU芯片連接第一雙工器和第二雙工器。通過第一雙工器和第二雙工器來切換電子標簽接收信號和發射信號，其中在發射路徑上設置了功率放大器，使得發射信號的功率加大，提高了扛干擾能力。而在接收路徑上設置了低噪聲放大器，能夠降低接收噪聲系數而改善接收靈敏度。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，特別涉及一種新型復合式UWB電子標簽。

背景技術

超寬帶(Ultra Wideband簡稱為UWB)是一種無載波通信技術，利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，并可利用其亞納秒級超窄脈沖來做近距離精確室內定位，精度可以達到10厘米左右，并且具有功耗小、抗干擾能力強、抗多徑效應能力強等優點。

UWB技術在短距離高速數據傳輸應用上雖然優勢明顯，然而無論是單脈沖信號還是多脈沖信號,其發射功率強度有限，不能很好的抵抗突發脈沖的干擾和有效的遠距離通信。故而在某些特殊應用的場合比如軍事、礦井通信，電磁環境惡劣情況下通信就受到限制。

此外現有的標簽天線體型大，不易于集成和小型化，并且阻抗帶寬帶窄，不具有帶阻或濾波特性，抗干擾性能不佳。這種種缺點都使得現有UWB電子標簽的功能和應用都受到限制。

發明內容

為此，需要提供一種新型復合式UWB電子標簽，用以解決現有電子標簽天線體型大，抗干擾性能不佳等問題。具體技術方案如下：

一種新型復合式UWB電子標簽，包括：超寬帶天線、第一雙工器、第二雙工器、功率放大器、低噪聲放大器、衰減器和MCU芯片；

所述功率放大器一端連接所述第一雙工器，所述功率放大器另一端連接所述第二雙工器；

所述低噪聲放大器一端連接衰減器，所述低噪聲放大器另一端連接所述第一雙工器；

所述衰減器連接所述第二雙工器；

所述第一雙工器連接所述超寬帶天線；

所述MCU芯片連接所述第一雙工器，所述MCU芯片連接所述第二雙工器；

所述天線包括：基板、振子、微帶饋線和接地貼片；

所述振子為橢圓形，所述振子與所述微帶饋線均設置于所述基板正面，所述振子連接所述微帶饋線形成電流通路；

所述接地貼片設置于基板背面，所述接地貼片呈半橢圓形狀；

所述振子上開有縫隙，所述縫隙呈開口指向微帶饋線的匚型狀，所述縫隙位于所述振子中間部位，所述縫隙總長度為陷波中心頻率對應波長的二分之一。

進一步的，還包括：巴倫、UWB芯片、藍牙芯片、陶瓷天線和傳感器模組；

所述巴倫一端連接所述第二雙工器，所述巴倫另一端連接所述UWB；

所述藍牙第一端連接UWB，所述藍牙第二端連接所述陶瓷天線，所述藍牙第三端連接所述傳感器模組；

所述傳感器模組包括以下中的一種或多種：六軸加速度傳感器、氣壓傳感器。

進一步的，所述超寬帶天線與所述第一雙工器連接線路間設置有π型阻抗匹配。

進一步的，所述功率放大器型號為GRF2101。

進一步的，所述低噪聲放大器型號為BGB707L7ESD。

進一步的，所述衰減器包括三個電阻器，所述三個電阻器以π型組成RF衰減器。