贴片天线结构、UWB天线及多层天线系统技术方案

本发明专利技术实施方式涉及天线技术领域，特别是涉及一种贴片天线结构、UWB天线及多层天线系统，贴片天线结构包括：介质基板；介质基板具有相互背离的第一表面和第二表面；金属接地层；金属接地层贴设在介质基板的第一表面，开设有若干个槽；天线单元阵列；天线单元阵列由四个天线单元组成，位于介质基板的第二表面；其中，在天线单元阵列之中：同一行的相邻两个天线单元的中心之间的间距小于预设的距离标准；相邻两行的天线单元呈镜像排布。本发明专利技术实施方式结构简单，适用于各种室内超宽带基站应用场景，能够提高超宽带系统测距算法的精度，实现360度无死角覆盖。并且还能通过多叠层结构提升覆盖率，扩大跟踪标签数量。扩大跟踪标签数量。扩大跟踪标签数量。

【技术实现步骤摘要】
贴片天线结构、UWB天线及多层天线系统


[0001]本专利技术实施方式涉及天线
，特别是涉及一种贴片天线结构、UWB天线及多层天线系统。

技术介绍

[0002]超宽带(Ultra Wide Band，UWB)技术作为市场发展热点，在未来会给人们的工作和生活带来极大的便利。UWB技术在精确定位、安全、抗干扰、功耗低及近距离高速数据传输等方面具有综合性优势。未来将广泛应用于物联网、智能家居、车载、安防及行业等领域，实现实时定位与查找、支付、安防门锁、汽车数字钥匙等功能。随着UWB生态链的不断完善，UWB模组和UWB
‑
Tag的应用领域将越来越广泛。
[0003]面对精确定位覆盖的应用场景，UWB技术具备功率谱密度低、对信道衰落不敏感、发射功率低、抗干扰能力强、系统容量大以及分辨率高等特点。特别适用于室内多接入的密集型多径定位场所的无线接入。在目前市场中的UWB天线普遍使用圆极化形式或者线极化形式，然而在实际使用中，该类天线都会出现测试盲区问题。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的一个技术方案是：提供一种贴片天线结构，包括：介质基板；所述介质基板具有相互背离的第一表面和第二表面；金属接地层；所述金属接地层贴设在所述介质基板的第一表面，开设有若干个槽；天线单元阵列；所述天线单元阵列由四个天线单元组成，位于所述介质基板的第二表面；其中，在所述天线单元阵列之中：同一行的相邻两个天线单元的中心之间的间距小于预设的距离标准；相邻两行的天线单元呈镜像排布。
[0005]在一些实施例中，所述天线单元包括：第一矩形辐射体；所述第一矩形辐射体具有预设的尺寸；所述第一矩形辐射体在对角线方向上的两个顶点设置有方形切角以形成微扰结构。
[0006]在一些实施例中，所述天线单元包括：第二矩形辐射体；所述矩形辐射体具有预设的尺寸；空槽；所述空槽位于所述第二矩形辐射体内，沿所述第二矩形辐射体的对角线方向延伸。
[0007]在一些实施例中，所述天线单元包括：矩形耦合体；所述矩形耦合体在对角线方向上的两个顶点设置有等腰三角形切角；圆形辐射体；所述圆形辐射体位于所述矩形耦合体内部，与所述矩形耦合体之间存在预设宽度的间隙。
[0008]在一些实施例中，所述天线单元的馈电点位于所述圆形辐射体的圆心。
[0009]在一些实施例中，所述金属接地层呈矩形，具有第一边缘、第二边缘、第三边缘以及第四边缘；其中，所述金属接地层分别开设有：与所述第一边缘平行，接近所述第一边缘的第一矩形槽；与所述第二边缘平行，接近所述第二边缘的第二矩形槽；与所述第三边缘平行，接近所述第三边缘的第三矩形槽；以及与所述第四边缘平行，接近所述第四边缘的第四
矩形槽；其中，所述第一矩形槽和所述第三矩形槽沿所述矩形的金属接地层中心旋转对称设置，所述第二矩形槽和所述第四矩形槽沿所述矩形的金属接地层中心旋转对称设置。
[0010]在一些实施例中，所述预设的距离标准为所述贴片天线的波长的二分之一。
[0011]在一些实施例中，所述天线单元通过金属通孔进行馈电。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种UWB天线，包括三个或以上的，如上所述的贴片天线结构；相邻两个所述贴片天线结构之间通过所述贴片天线结构的介质基板相接，围合形成所述UWB天线；其中，所述介质基板的第二表面形成所述UWB天线的外表面，所述介质基板的第一表面形成所述UWB天线的内表面。
[0013]在一些实施例中，所述介质基板为矩形基板，具有预设的尺寸和厚度；相邻两个所述贴片天线结构之间通过所述介质基板的宽边相接，以围合形成对应的多面体结构；其中，所述介质基板的第二表面为所述多面体结构的外表面，所述介质基板的第一表面为所述多面体结构的内表面。
[0014]为解决上述技术问题，本专利技术实施方式采用的另一个技术方案是：提供一种多层天线系统，包括两个或以上的，如上所述的UWB天线；其中，相邻两个所述UWB天线之间沿高度方向层叠设置以组成所述多层天线系统。
[0015]本专利技术实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术实施方式能够提高超宽带系统测距算法的精度，实现360度无死角覆盖。并且还能通过多叠层结构提升覆盖率，扩大跟踪标签数量。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施方式提供的一种贴片天线结构的结构示意图，示出了天线单元的排布；
[0017]图2是本专利技术实施方式提供的贴片天线结构的结构侧视图；
[0018]图3是本专利技术实施方式提供的贴片天线结构的结构示意图，示出了矩形槽的排布；
[0019]图4是本专利技术实施方式提供的第二种天线单元的结构示意图；
[0020]图5是本专利技术实施方式提供的第三种天线单元的结构示意图；
[0021]图6是天线单元工作在CH5频段时的S11参数曲线图；
[0022]图7是贴片天线结构工作在CH5频段时的S11参数曲线图；
[0023]图8是天线单元工作在CH9频段时的S11参数曲线图；
[0024]图9是贴片天线结构工作在CH9频段时的S11参数曲线图；
[0025]图10是天线单元工作在CH5频段时的S21参数曲线图；
[0026]图11是贴片天线结构工作在CH5频段时的S21参数曲线图；
[0027]图12是天线单元工作在CH9频段时的S21参数曲线图；
[0028]图13是贴片天线结构工作在CH9频段时的S21参数曲线图；
[0029]图14是天线单元工作在6.5Ghz时的辐射方向图；
[0030]图15是贴片天线结构工作在6.5Ghz时的辐射方向图；
[0031]图16是天线单元工作在8.0GHz时的辐射方向图；
[0032]图17是贴片天线结构工作在8.0GHz时的辐射方向图；
[0033]图18是本专利技术实施方式提供的一种UWB天线的结构示意图；
[0034]图19是UWB天线工作在6.5Ghz时的辐射方向图；
[0035]图20是UWB天线工作在8.0GHz时的辐射方向图；
[0036]图21是本专利技术实施方式提供的一种多层天线系统的结构示意图；
[0037]图22是多层天线系统工作在6.5Ghz时的辐射方向图；
[0038]图23是多层天线系统工作在8.0GHz时的辐射方向图。
具体实施方式
[0039]为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种贴片天线结构，其特征在于，包括：介质基板；所述介质基板具有相互背离的第一表面和第二表面；金属接地层；所述金属接地层贴设在所述介质基板的第一表面，开设有若干个槽；天线单元阵列；所述天线单元阵列由四个天线单元组成，位于所述介质基板的第二表面；其中，在所述天线单元阵列之中：同一行的相邻两个天线单元的中心之间的间距小于预设的距离标准；相邻两行的天线单元呈镜像排布。2.根据权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，所述天线单元包括：第一矩形辐射体；所述第一矩形辐射体具有预设的尺寸；所述第一矩形辐射体在对角线方向上的两个顶点设置有方形切角以形成微扰结构。3.根据权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，所述天线单元包括：第二矩形辐射体；所述第二矩形辐射体具有预设的尺寸；空槽；所述空槽位于所述第二矩形辐射体内，沿所述第二矩形辐射体的对角线方向延伸。4.根据权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，所述天线单元包括：矩形耦合体；所述矩形耦合体在对角线方向上的两个顶点设置有等腰三角形切角；圆形辐射体；所述圆形辐射体位于所述矩形耦合体内部，与所述矩形耦合体之间存在预设宽度的间隙。5.根据权利要求4所述的贴片天线结构，其特征在于，所述天线单元的馈电点位于所述圆形辐射体的圆心。6.根据权利要求1所述的贴片天线结构，其特征在于，所述金属接地层呈矩形，具有第一边缘、第二边缘、第三边缘以及第四边缘；其中，所述金属接地层分别开设有：与所述第一边缘平行，接近所述第一边缘的第一矩形...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞鹤鸣，谷媛，尹鸿焰，
申请(专利权)人：深圳市信维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：