UWB 超宽带全向平面天线

2024-04-21 16:16:30

WB002,UWB 超宽带全向平面天线:

1 范围

本文档详细介绍了DecaWave的性能，结构细节和设计权衡WB002参考天线。该文档及其相关的gerber文件旨在提供所有文件
将此天线集成到基于DW1000的产品所需的信息。

2 特性

WB002天线设计用于基于DW1000的标签或锚设计。它专为与DecaWave的DW1000 UWB收发器配合使用而设计，可提供低或零成本高，效率高的紧凑型解决方案，具有出色的保真度和低天线方向的群延迟变化。正确实施时应符合以下基本目标：

工作频率范围：3 GHz至8 GHz
最大增益：4 GHz时为2.2 dBi ，6.5 GHz时为3.3 dBi
辐射方向图：全方位

3 构建细节

WB002天线设计用于0.8 mm FR4 PCB。提供以下文件协助将此天线集成到您的PCB布局中：

应注意，接地平面构成天线的一部分。地平面越多越好性能但至少在底部给出的地平面结构（形状和尺寸）需要存在层铜gerber文件以获得最佳性能。

建议PCB制造商使用阻抗控制来确保50Ω馈电因此，天线设计的其余部分在±5％的容差范围内。

4 模拟结果

以下结果显示了使用全地平面时WB002的预期性能显示在第3节的布局文件中。

4.1辐射模式
以下图表显示了不同天线方向的预期辐射方向图：

4.2回损（S11）

4.3效率
下图显示了在自由空间中模拟的WB002效率以及与a间隔5 mm时的效率大金属板。这表明为了获得最佳性能，天线应远离墙壁等

4.4最大增益

4.5群延迟变化
群延迟变化是要考虑用于定位的天线的重要参数使用IR-UWB的解决方案，例如DW1000。这里我们指的是天线的群延迟
天线旋转时的变化。 1ns的变化将代表报告的30厘米变化距离，因此我们的目标是在天线旋转<±100 ps时出现群延迟变化。

下图显示天线旋转时群延迟的变化。比例是纳秒，也可以可以看出天线的变化非常小。

4.6保真度因子
对于IR-UWB系统中使用的天线，保真度因子显示天线的性能时域。数字1是理想的，0.9是目标。这个天线呈现出保真度
在3 - 8 GHz的工作频率范围内方位角平面上的因子高于90％。

希望对你有帮助。

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