一种基于UWB技术的定位天线阵和定位装置的制作方法

本技术涉及定位，特别是涉及一种基于uwb技术的定位天线阵和定位装置。

背景技术：

1、由于uwb(ultra wide band，超宽带)定位系统具有时间分辨率高、抗多径干扰强、成本低、结构简单且穿透能力强等独特优势，在室内寻物、跟踪等应用上得到了越来越热切的关注。

2、目前uwb定位系统的天线阵基本都是采用微带定向贴片天线的设计方案。根据微带定向贴片天线的基础理论可知，为了实现性能良好的辐射性能，其矩形贴片的长(辐射边)和宽(与辐射边垂直的非辐射边)应当为所在介质板上微带线的二分之一波长左右。很明显，微带定向贴片天线的内在特性不仅限制了其最小尺寸，同时也限制了其在小型化手持终端的使用。

技术实现思路

1、本实用新型实施例旨在提供一种基于uwb技术的定位天线阵和定位装置，以解决现有技术中uwb定位系统的天线阵设计尺寸较大，无法在小型化手持终端进行应用的问题。

2、为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：

3、根据本实用新型的一方面，提供一种基于uwb技术的定位天线阵，包括从上到下依次设置的第一天线层、第一介质层、第二天线层、第二介质层和天线地层，所述第一天线层设置有uwb定向天线，所述第二天线层设置有uwb全向天线，所述天线地层包括金属覆盖区域，所述金属覆盖区域设置有所述uwb定向天线的馈电点、所述uwb全向天线的馈电点和接地孔。

4、可选地，所述uwb定向天线为贴片天线及其变形，所述uwb全向天线为单/偶极子天线及其变形。

5、可选地，所述uwb定向天线和所述uwb全向天线的极化方向一致。

6、可选地，所述uwb定向天线和所述uwb全向天线的辐射中心的物理距离小于最大工作频率对应的真空中二分之一波长。

7、可选地，所述天线地层还包括净空区域，所述净空区域为与所述uwb全向天线辐射体垂直方向相对应的区域。

8、可选地，所述uwb定向天线设置在其到所述金属覆盖区域的四条边界的平面距离都相等的位置处。

9、可选地，所述第一天线层、所述第二天线层和所述天线地层的厚度分别为0.035mm、0.018mm和0.035mm。

10、可选地，所述第一介质层和所述第二介质层的厚度均为0.5mm，介电常数均为3.38，介电损耗均为0.0022。

11、根据本实用新型的另一方面，提供一种定位装置，所述定位装置包括上述所述的定位天线阵。

12、可选地，所述定位装置还包括定位模块、发射接收端口和接收端口，所述发射接收端口连接至所述定位天线阵的uwb全向天线，所述接收端口连接至所述定位天线阵的uwb定向天线，所述定位模块连接至所述发射接收端口和所述接收端口。

13、本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中，提供一种基于uwb技术的定位天线阵，包括从上至下依次设置的第一天线层、第一介质层、第二天线层、第二介质层和天线地层；所述第一天线层设置有uwb定向天线，所述第二天线层设置有uwb全向天线，所述天线地层包括金属覆盖区域，所述金属覆盖区域设置有所述uwb定向天线的馈电点、所述uwb全向天线的馈电点和接地孔。本实用新型提供的定位天线阵，可以实现对待定位终端的二维全向实时精确测距，以及位于uwb定向天线正面的待定位终端的精确测距测角，其结构简单小巧，可应用在对尺寸要求高的小型手持终端上。

技术特征：

1.一种基于uwb技术的定位天线阵，其特征在于，包括从上到下依次设置的第一天线层、第一介质层、第二天线层、第二介质层和天线地层，所述第一天线层设置有uwb定向天线，所述第二天线层设置有uwb全向天线，所述天线地层包括金属覆盖区域，所述金属覆盖区域设置有所述uwb定向天线的馈电点、所述uwb全向天线的馈电点和接地孔。

2.根据权利要求1所述的定位天线阵，其特征在于，所述uwb定向天线为贴片天线及其变形，所述uwb全向天线为单/偶极子天线及其变形。

3.根据权利要求2所述的定位天线阵，其特征在于，所述uwb定向天线和所述uwb全向天线的极化方向一致。

4.根据权利要求1所述的定位天线阵，其特征在于，所述uwb定向天线和所述uwb全向天线的辐射中心的物理距离小于最大工作频率对应的真空中二分之一波长。

5.根据权利要求1所述的定位天线阵，其特征在于，所述天线地层还包括净空区域，所述净空区域为与所述uwb全向天线辐射体垂直方向相对应的区域。

6.根据权利要求5所述的定位天线阵，其特征在于，所述uwb定向天线设置在其到所述金属覆盖区域的四条边界的平面距离都相等的位置处。

7.根据权利要求1所述的定位天线阵，其特征在于，所述第一天线层、所述第二天线层和所述天线地层的厚度分别为0.035mm、0.018mm和0.035mm。

8.根据权利要求1所述的定位天线阵，其特征在于，所述第一介质层和所述第二介质层的厚度均为0.5mm，介电常数均为3.38，介电损耗均为0.0022。

9.一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括权利要求1至8任一项所述的定位天线阵。

10.根据权利要求9所述的定位装置，其特征在于，所述定位装置还包括定位模块、发射接收端口和接收端口，所述发射接收端口连接至所述定位天线阵的uwb全向天线，所述接收端口连接至所述定位天线阵的uwb定向天线，所述定位模块连接至所述发射接收端口和所述接收端口。

技术总结
本技术实施例公开了一种基于UWB技术的定位天线阵和定位装置，其中，定位天线阵包括从上到下依次设置的第一天线层、第一介质层、第二天线层、第二介质层和天线地层，所述第一天线层设置有UWB定向天线，所述第二天线层设置有UWB全向天线，所述天线地层包括金属覆盖区域，所述金属覆盖区域设置有所述UWB定向天线的馈电点、所述UWB全向天线的馈电点和接地孔。本技术提供的定位天线阵，结构简单小巧，可应用在对尺寸要求高的小型手持终端上。

技术研发人员：毕晓坤,李淑惠,杨椰楠,谷媛
受保护的技术使用者：深圳市信维通信股份有限公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/1/15