终端天线—7.UWB天线仿真

一、UWB

• 目前市面上主流的UWB芯片厂家有NXP、QORVO，Bespoon,zebra等公司；
• 目前UWB天线单元主要是PATCH和PIFA两种，标签天线也会有DIPOLE形式，主要是根据具体环境去选择，目前国内以PATCH为主；
• 信道划分（绿色为不同频带的必选信道）：
  

二、天线仿真

本次 UWB 天线模型为三单元的 Patch 天线，工作频段是 CH5 和 CH9，通过改变模型的一些参数研究天线性能影响。

1. 天线模型

2. 改变天线 Patch 长度

结论：

Patch 长边对应低频，长度越长，低频谐振频率往低频移动；对高频影响不明显；
Patch 长边变化对效率的影响不明显；

3. 天线 Patch 宽度

结论：
Patch 短边对应高频，长度越长，高频谐振频率往低频移动；对低频谐振影响较小；
Patch 短边变化对效率影响不大

4. 天线 Patch 单元间 gap

S31：

结论：
Patch 之间的间距越小，谐振越深，带宽越宽；
Patch 之间的间距越小，单元间隔离度越差；
Patch 之间的间距越小，效率越低

5.天线基材厚度

结论：
介质板厚度对高频影响比较明显，厚度越大高频谐振往低移动；
介质板厚度越大，天线净空越大，效率越高

6. 天线 Patch 与基材边缘 gap

结论：
Patch 距离板子边缘的间距变化对 S11 影响不大；
Patch 距离板子边缘的间距变化对天线效率影响不大

7.改变天线 Patch

1. 天线 Patch 开槽
   
   
   Patch 的四边都开了槽以后，电流路径加长，频率都往低频偏移
2. 改变槽的深度控制频偏
   
   
   1.开槽可以减小天线尺寸，但是开槽后高频和低频的效率比之前没开槽时低了了 3dB 左右；
   2.影响天线效率是主要原因是天线净空，即板子厚度。其次，辐射片边长尽量大一些、开槽深度尽量小；目前只是针对光板仿真，在整机环境下，效率会更差；
   3.天线 Patch 方案目前主要是根据 UWB 模组要求设计，不同的模组可能方案不同；
   4.目前 UWB 天线工艺有 LCP 和 LDS 两种，主要是根据不同厂商的要求而定。