ZigBee室内定位设备的天线与射频接口电路设计-电子设计工程.PDF

第 卷 第 期 电子设计工程 年 月 室内定位设备的天线与射频接口电路设计 刘继尧韩鹏霄 公安部第一研究所 信息技术事业部研发二部北京 摘要 针对 室内定位设备对电磁场高效产生和准确测量的要求分析了室内定位设备中天线与射频接口电路 设计的基本需求给出了一种倒 型 波长单极子 板上天线及相应射频接口的分析设计方法 通过电磁场仿 真软件 及射频电路仿真分析软件 对天线进行仿真得到天线的关键参数仿真结果 在实际应 用系统中的测试结果证明天线及其射频接口能够较好地支持定位设备与定位算法的工作且满足定位节点设备对 体积与成本方面的要求 关键词天线射频接口无线传感设备室内定位 中图分类号 文献标识码 文章编号 在移动互联网时代 人们对定位与导航的应用需求日 根据场强定位原理定位节点通过场强与距离的对应关 益增多其应用场景也从室外扩展到了室内 尤其在社会公 系确定与参考节点的相对位置 这样就要求天线在不同方向 共安全领域羁押场所监控取保候审应急救援等应用场合 具有相同的辐射或接受能力 即天线在各个方向均匀辐射 均对室内定位技术提出了新的需求 才能避免因为方向不同而对距离估计产生误差 当前室内定位系统有场强定位技术 磁场定位技术计 参考节点需要在定位区域大量部署每一个定位对象也 算机视觉定位技术信标定位技术等方案 其中场强定位技 均需要随身携带定位节点设备这样就对设备的成本和体积 术是目前发展最成熟应用最广泛的技术方案其基本原理 提出了较为严格的要求 是通过测量电磁场强度来判定定位节点与参考节点的相对 天线设计 位置进而实现定位 因此节点的天线及射频电路设计是保 天线线形选择 证电磁场高效产生和准确测量的关键 文中提出了一种适用于 室内定位设备的天线与 短距离低功耗射频设备对于天线成本体积等方面均有 射频接口电路设计方案并对其进行了较为详尽的仿真测试 严格的限制 单极子天线由于其结构简单全向辐射负载和