一个三脚架形状的散热器补丁天线的设计,用于超宽带的方向探测
Sangwoon Youn1, Sungsik Ohm2, Byung-Jun Jang3
1Department of Electronic and Electrical Engineering, Hongik University, Seoul 04066, Republic of Korea.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 25, 2023
概括
本研究介绍了一种用于智能设备定向的紧型超宽带 (UWB) 天线. 新的单辐射器多端口 (SRMP) 设计实现了准确的方向到达估计与最小的错误.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 电磁学 电磁学 电磁学 电磁学
- 天线理论天线理论
背景情况:
- 天线系统的小型化对于小型智能设备中超宽带 (UWB) 技术的发展至关重要.
- 使用UWB频道脉冲响应 (CIR) 数据进行有效的定向 (DF) 需要进一步的研究和创新的天线解决方案.
研究的目的:
- 为智能设备中的UWB定向系统提出和验证一种新的单辐射器多端口 (SRMP) 天线设计.
- 开发一个小型化的天线解决方案,以取代UWB DF应用的传统阵列系统.
主要方法:
- 一个独特的三脚架形状的补丁散热器被设计和优化为宽带性能和减少相互合.
- 拟议的SRMP天线被制造出来,其电磁特性,包括反射系数,相互合和辐射模式,经过实验验证.
- 使用DW3000芯片评估到达方向 (DoA) 的性能,并测量CIR数据.
主要成果:
- 制造的SRMP天线显示了广泛的操作频段 (5.8GHz至11.9GHz) 和出色的相互合 (8GHz-14.8dB).
- 测量到的最大增益为3.5dBi对于端口1和2.9dBi对于端口2.
- 天线系统在DoA估计中实现了低平方根平均值 (RMS) 误差 (1.57°在30厘米,4.58°在60厘米).
结论:
- 拟议的SRMP天线是UWB定向系统的可行小型化解决方案,只用一个散热器提供良好的性能.
- 实验结果验证了SRMP天线设计在智能设备应用中准确DoA估计的有效性.
