一种定位天线及定位系统技术方案

本公开提供了一种定位天线及定位系统，其中，定位天线包括底板；天线单元，包括多个方形辐射单元，所述多个方形辐射单元设置于所述底板的上表面，且围绕所述底板的中心呈回字形分布；所述方形辐射单元为圆极化辐射单元；相邻的所述方形辐射单元之间的间距小于或等于目标距离；所述目标距离为基于所述方形辐射单元接收或发射的最高频率的电磁波的波长确定的；控制单元，设置于所述底板的下表面；所述控制单元用于控制所述方形辐射单元发射或接收电磁波。磁波。磁波。

【技术实现步骤摘要】
一种定位天线及定位系统


[0001]本公开涉及无线定位
，具体而言，涉及一种定位天线及定位系统。

技术介绍

[0002]蓝牙是一种短距离无线电技术，蓝牙设备可以向另一个蓝牙设备发送电磁波，也可以接收其他设备发送的电磁波，并利用电磁波信息数据的传输，从而实现通信。除了传输数据以外，蓝牙设备还可以进行定位。蓝牙设备被广泛应用的定位方式通常包括到达角(Angle
‑
of
‑
Arrival，AOA)定位或出发角(Angle
‑
of
‑
Departure，AOD)定位，以到达角定位为例，蓝牙设备可以设置多个天线，各个天线可以接收被测物体发出的电磁波，蓝牙设备可以根据各个天线接收到电磁波时的相位，来计算电磁波的入射方向，并根据入射方向计算被测物体与蓝牙设备之间的距离；由蓝牙设备发射电磁波时，则可以使用出发角定位。
[0003]目前，使用AOA或AOD定位的蓝牙设备通常采用棒状天线进行组阵，但棒状天线组成的天线阵列的辐射特性(如幅度、相位、极化)在俯仰角接近0
°
时变化剧烈，导致定位精确度较低。

技术实现思路

[0004]本公开实施例至少提供一种定位天线及定位系统。
[0005]第一方面，本公开实施例提供了一种定位天线，包括：
[0006]底板；
[0007]天线单元，包括多个方形辐射单元，所述多个方形辐射单元设置于所述底板的上表面，且围绕所述底板的中心呈回字形分布；所述方形辐射单元为圆极化辐射单元；相邻的所述方形辐射单元之间的间距小于或等于目标距离；所述目标距离为基于所述方形辐射单元接收或发射的最高频率的电磁波的波长确定的；
[0008]控制单元，设置于所述底板的下表面；所述控制单元用于控制所述方形辐射单元发射或接收电磁波。
[0009]一种可选的实施方式中，所述定位天线所述目标距离为所述方形辐射单元接收或发射最高频率的电磁波对应波长的二分之一。
[0010]一种可选的实施方式中，任一所述方形辐射单元与其相邻的方形辐射单元之间的间距相等。
[0011]一种可选的实施方式中，所述底板的上表面设有第一金属平面，所述第一金属平面位于所述底板的中心位置。
[0012]一种可选的实施方式中，所述方形辐射单元为方形微带贴片天线。
[0013]一种可选的实施方式中，所述方形辐射单元上设置有两个馈电点；所述馈电点与所述控制单元电连接；所述方形辐射单元的馈电方式为底馈。
[0014]一种可选的实施方式中，所述方形辐射单元的边缘设置有至少一个矩形枝节；所述矩形枝节用于将所述方形辐射单元的工作频率调节至目标范围。
[0015]一种可选的实施方式中，所述方形辐射单元的数量为12个。
[0016]一种可选的实施方式中，所述方形辐射单元外围设置有多个金属化通孔，所述金属化通孔接地。
[0017]一种可选的实施方式中，所述底板包括至少三层电路板；所述底板的至少一个中间层电路板为金属铜箔。
[0018]第二方面，本公开实施例还提供一种定位系统，包括发射端装置和接收端装置，所述发射端装置和/或所述接收端装置为上述第一方面，或第一方面中任一可选的实施方式中所述的定位天线。
[0019]本公开实施例提供的定位天线，采用贴片状的方形辐射单元组成天线单元，相较于传统的棒状天线，片状的方形辐射单元的增益方向图由全向型变为定向型，不会产生辐射特性波动较为剧烈的区域；并且，天线单元上设置的方形辐射单元围绕底板的中心呈回字形分部，符合中心对称的特征，使电磁波在不同方形辐射单元的计算结果不会产生巨大的差异，在计算到达角或出发角时更加精确，从而提高定位的精确度。
[0020]为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，此处的附图被并入说明书中并构成本说明书中的一部分，这些附图示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于说明本公开的技术方案。应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1示出了本公开实施例所提供的定位天线的示意图之一；
[0023]图2示出了本公开实施例所提供的定位天线的示意图之二；
[0024]图3示出了本公开实施例所提供的定位天线的电路结构示意图；
[0025]图4示出了本公开实施例所提供的定位天线的示意图之三；
[0026]图5示出了本公开实施例所提供的定位天线的幅度方向图；
[0027]图6示出了本公开实施例所提供的定位天线的轴比方向图；
[0028]图7示出了本公开实施例所提供的定位天线的相位方向图之一；
[0029]图8示出了本公开实施例所提供的定位天线的相位方向图之二；
[0030]图9示出了本公开实施例所提供的定位天线的工作场景的示意图。
[0031]图示说明：
[0032]10
‑
底板，20
‑
天线单元，21
‑
方形辐射单元，22
‑
矩形枝节，23
‑
金属化通孔，31
‑
耦合器，32
‑
射频开关，33
‑
蓝牙模块，34
‑
供电模块，40
‑
第一金属平面，91
‑
定位天线，92
‑
待测对象。
具体实施方式
[0033]为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅
是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本公开实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。基于本公开的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0034]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0035]本文中术语“和/或”，仅仅是描述一种关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括A、B、C中的至少一种，可以表示包括从A、B和C构成的集合中选择的任意一个或多个元素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定位天线，其特征在于，包括：底板；天线单元，包括多个方形辐射单元，所述多个方形辐射单元设置于所述底板的上表面，且围绕所述底板的中心呈回字形分布；所述方形辐射单元为圆极化辐射单元；相邻的所述方形辐射单元之间的间距小于或等于目标距离；所述目标距离为基于所述方形辐射单元接收或发射的最高频率的电磁波的波长确定的；控制单元，设置于所述底板的下表面；所述控制单元用于控制所述方形辐射单元发射或接收电磁波。2.根据权利要求1所述的定位天线，其特征在于，所述目标距离为所述方形辐射单元接收或发射最高频率的电磁波对应波长的二分之一。3.根据权利要求1所述的定位天线，其特征在于，任一所述方形辐射单元与其相邻的方形辐射单元之间的间距相等。4.根据权利要求1所述的定位天线，其特征在于，所述底板的上表面设有第一金属平面，所述第一金属平面位于所述底板的中心位置。5.根据权利要求1所述的定位天线，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：冀俊超，邓立新，
申请(专利权)人：北京骑胜科技有限公司，
类型：新型
国别省市：