[实用新型]一种超宽带二元阵定向天线

说明书

本实用新型公开了一种超宽带二元阵定向天线，包括阵元一、阵元二、天线阵介质板一、天线阵介质板二、空气层和SMA接头，阵元一位于天线左边，阵元二位于天线右边，天线阵介质板一位于空气层上面，天线阵介质板二位于空气层下面，阵元一与阵元二结构相同，且阵元一与阵元二背对背水平面错开布阵，距离相差一个波长，天线阵介质板一正面左边用黄铜刻蚀馈电网络，且天线阵介质板一右边刻蚀矩形辐射单元。该超宽带二元阵定向天线，使用二元阵定向天线设计，具有辐射定向，且向双向辐射（前后两个方向），增益大（可达8dBi），这样的双向辐射适合在电力管廊这种狭长的环境下使用。

技术领域

本实用新型属于无线通讯技术技术领域，具体涉及一种超宽带二元阵定向天线。

背景技术

近年来，超宽带越来越多的用于各种领域，如地下管廊，物流，监狱，防丢等等，在人员密集、空间封闭的地方，超宽带定位具有定位准确、精度高的优势，然而，现在绝大多数环境，如廊道内电力设备巡检等，主要还是以人工方式为主，因此对巡视人员定位就尤其重要。

超宽带（Ultra Wide Band，UWB）技术是目前备受关注的一种新型短距离高速率无线通信技术，发送功率低于-41.3dBm/MHz，工作带宽超过500MHz的天线就是超宽带天线。

超宽带是一种比较狭长的环境，大多数UWB天线都是全向辐射，而且增益较低，大多为2-3dBi，因此UWB全向天线并是适合使用在次环境下。

在封闭的空间，室外的GPS定位肯定不能用了，这样的环境需要室内定位，常用的室内定位方式有wifi、蓝牙、WUB（超宽带）等，但是由于wifi和蓝牙定位功率较大，精度不高，而UWB定位，具有低功耗，高精度特点，因此非常适合用于超宽带定位。

发明内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种超宽带二元阵定向天线，具备辐射定向、且双向辐射（前后两个方向）、增益大（可达8dBi）优点，解决了传统定向天线只能向一个方向辐射的问题。

本实用新型提供如下技术方案：一种超宽带二元阵定向天线，包括阵元一、阵元二、天线阵介质板一、天线阵介质板二、空气层和SMA接头，所示阵元一位于天线左边，所述阵元二位于天线右边，所述天线阵介质板一位于空气层上面，所述天线阵介质板二位于空气层下面，所述阵元一与阵元二结构相同，且阵元一与阵元二背对背水平面错开布阵，距离相差一个波长。

一种超宽带二元阵定向天线，包括以下步骤：

步骤1、首先确定阵元定向天线结构；

步骤2、再根据阵元定向天线结构，将阵元一与阵元二背对背水平面错开布阵，从而实现可以向前后两个方向辐射的具有双向辐射特征的二元阵定向天线；

步骤3、为减小两阵元间耦合，阵元距离相差一个波长；

步骤4、为降低成本、二元阵定向组装方便，将馈电网络与矩形辐射单元设计在一块介质板上面；

步骤5、采用固定支柱及螺丝将天线阵介质一与天线阵介质二分开。

优选的，步骤1中阵元定向天线实现包括：

采用微带结构实现定向辐射，双馈电方式实现双极化，空气层的设计即可降低介质对天线效率的损耗又可以增加天线的带宽。

优选的，调整矩形辐射单元长度、宽度达到50Ω实阻抗，最终矩形辐射单元长、宽约为二分之一波长。

优选的，调整空气层高度，达到1GHz带宽要求。

优选的，改变馈电针的位置，实现50Ω阻抗匹配。

优选的，单独设计完成的两级威尔金森等功分馈电网络放置在天线底部。

优选的，采用塑料支柱及螺丝螺母固定天线，并准确的设置空气层的高度。