用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线的制作方法

本技术属于涉及微带天线，具体涉及一种用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线。

背景技术：

1、在室内，全球定位系统几乎不起作用，因此室内定位技术由此而生，常见的室内定位技术很多，有超宽带、射频识别、蓝牙、wifi、超声波、红外线、zigbee等，其中超宽带和蓝牙是目前较为成熟的室内定位技术，两种技术各有优缺点。蓝牙室内定位技术成本低、功耗小、易部署，但是实时定位不够好、定位精度低，只能达到米级。超宽带室内定位技术实时性好，定位精度高，可实现厘米级，但功耗大。

2、在中国专利文献cn104362431a中，公开了一种陷波特性可重构的蓝牙超宽带单极子天线，包括介质基板，共面波导接地板，微带辐射贴片，共面波导馈线，且上述的共面波导接地板、馈线和辐射贴片都印刷在介质基板的上表面。微带辐射贴片顶端添加一个型微带谐振支节，使该超宽带天线能够工作在蓝牙(2.4ghz)频段，同时在wimax(3.3-3.8ghz)频段内产生陷波特性。在两个共面波导接地板上开两个对称的l型槽，使天线在wlan频段(5.15-5.825ghz)具有陷波特性；但该技术方案中的蓝牙超宽带单极子天线需垂直使用，且需要开关控制切换蓝牙和超宽带频段，不仅硬件电路设计复杂，还不能蓝牙和超宽带同时工作。

3、在中国专利文献cn115051161a中，公开了一种八边形生长式分形缝隙超宽带微带天线，包括介质基板、贴覆在介质基板正面的八边形生长式分形缝隙辐射贴片以及贴覆在介质基板背面的天线接地板；所述八边形生长式分形缝隙辐射贴片包括八边形生长式分形结构以及转换巴伦结构；八边形生长式分形结构为八边形初始元经过两次迭代得到的二阶八边形生长式分形结构。但该技术方案中的超宽带微带天线，采用分形结构，会导致天线方向图裂变，在使用是辐射方向会变差，且对比专利仅有一个馈电，若超宽带与蓝牙同是使用时需要外接射频开关分时使用，这样会增加产品硬件和软件开发难度。

4、因此，需要研发出一种改进的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，将超宽带和蓝牙两种室内定位技术相结合，在定位精度要求高场景使用超宽带定位技术，在功耗要求低情况下使用蓝牙定位技术。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，该用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，包括有金属地、馈电网络和同轴线；所述金属地设置在介质板一和介质板二中间，所述馈电网络印刷在所述介质板二的底层，所述同轴线设置在所述介质板二的下方；还包括有辐射片一和辐射片二，所述辐射片一和所述辐射片二印刷在所述介质板一的顶层；其中，所述辐射片一为超宽带频段辐射片，所述辐射片二为蓝牙频段辐射片。

3、将超宽带和蓝牙两种室内定位技术相结合，在定位精度要求高场景使用超宽带定位技术，在功耗要求低情况下使用蓝牙定位技术，各补所长，兼顾两种定位技术优缺点，蓝牙和超宽带同时工作，水平使用，内置时产品厚度仅是天线介质(介质板一和介质板二)厚度。

4、优选的，所述辐射片一的形状为减掉四角正方形，且位于所述介质板一的几何中心。

5、优选的，所述辐射片二的形状为e字型，且所述辐射片二与所述辐射片一相距2.5mm。

6、优选的，馈针一和馈针二的顶部分别连接在所述辐射片一的正交位置；所述馈针一和所述馈针二均穿过所述介质板一、所述金属地和所述介质板二的底部，且分别连接所述馈电网络的两个输出端；所述金属地在所述馈针一和所述馈针二穿过的位置分别开有圆形缝隙一和圆形缝隙二。

7、蓝牙和超宽带分别馈电与产品硬件相连，可大大降低产品硬件和软件设计难度。

8、优选的，所述馈电网络的两个输出端分别设有90°相位差的分支线耦合器；所述馈电网络的输入端是超宽带输入端，所述馈电网络的隔离端连接50ω电阻的一端，所述50ω电阻的另一端连接短路孔一。

9、优选的，所述同轴线的内导体穿过所述介质板二、所述金属地和所述介质板一，且与所述辐射片二连接；所述内导体与短路孔二相距2.2mm；所述内导体在穿过所述金属地的位置开有圆形缝隙三。

10、优选的，所述介质板一为厚度1.27mm的fr4板材，所述介质板二为厚度0.4mm的fr4板材。

11、优选的，所述辐射片一的超宽带频段为3.5ghz-4.5ghz，且为圆极化定向辐射；所述辐射片二的蓝牙频段为2.4ghz，且为全向辐射。

12、优选的，该微带天线的尺寸为长30mm、高30mm和宽1.8mm。

13、与现有技术相比，本实用新型的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，可覆盖超宽带ch4频段和蓝牙频段；超宽带频段为圆极化、定向辐射，蓝牙频段为全向辐射，该微带天线具有多频段，尺寸小，刨面低，成本低等优点。

技术特征：

1.一种用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，包括有金属地、馈电网络和同轴线；其特征在于，所述金属地设置在介质板一和介质板二中间，所述馈电网络印刷在所述介质板二的底层，所述同轴线设置在所述介质板二的下方；还包括有辐射片一和辐射片二，所述辐射片一和所述辐射片二印刷在所述介质板一的顶层；其中，所述辐射片一为超宽带频段辐射片，所述辐射片二为蓝牙频段辐射片。

2.根据权利要求1所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述辐射片一的形状为减掉四角正方形，且位于所述介质板一的几何中心。

3.根据权利要求1所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述辐射片二的形状为e字型，且所述辐射片二与所述辐射片一相距2.5mm。

4.根据权利要求1-3任一项所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，馈针一和馈针二的顶部分别连接在所述辐射片一的正交位置；所述馈针一和所述馈针二均穿过所述介质板一、所述金属地和所述介质板二的底部，且分别连接所述馈电网络的两个输出端；所述金属地在所述馈针一和所述馈针二穿过的位置分别开有圆形缝隙一和圆形缝隙二。

5.根据权利要求4所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述馈电网络的两个输出端分别设有90°相位差的分支线耦合器；所述馈电网络的输入端是超宽带输入端，所述馈电网络的隔离端连接50ω电阻的一端，所述50ω电阻的另一端连接短路孔一。

6.根据权利要求1-3任一项所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述同轴线的内导体穿过所述介质板二、所述金属地和所述介质板一，且与所述辐射片二连接；所述内导体与短路孔二相距2.2mm；所述内导体在穿过所述金属地的位置开有圆形缝隙三。

7.根据权利要求1-3任一项所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述介质板一为厚度1.27mm的fr4板材，所述介质板二为厚度0.4mm的fr4板材。

8.根据权利要求1-3任一项所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，所述辐射片一的超宽带频段为3.5ghz-4.5ghz，且为圆极化定向辐射；所述辐射片二的蓝牙频段为2.4ghz，且为全向辐射。

9.根据权利要求1-3任一项所述的用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，其特征在于，该微带天线的尺寸为长30mm、高30mm和宽1.8mm。

技术总结
本技术公开了一种用于超宽带和蓝牙融合定位的微带天线，包括有金属地、馈电网络和同轴线；所述金属地设置在介质板一和介质板二中间，所述馈电网络印刷在所述介质板二的底层，所述同轴线设置在所述介质板二的下方；还包括有辐射片一和辐射片二，所述辐射片一和所述辐射片二印刷在所述介质板一的顶层；其中，所述辐射片一为超宽带频段辐射片，所述辐射片二为蓝牙频段辐射片。将超宽带和蓝牙两种室内定位技术相结合，在定位精度要求高场景使用超宽带定位技术，在功耗要求低情况下使用蓝牙定位技术，各补所长，兼顾两种定位技术优缺点，蓝牙和超宽带同时工作，水平使用，内置时产品厚度仅是天线介质(介质板一和介质板二)厚度。

技术研发人员：刘丽珍,肖岩,李冀,马琳琳
受保护的技术使用者：郑州联睿电子科技有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12