天线装置和无人机制造方法及图纸

本公开是关于一种天线装置和无人机，属于电子技术领域。天线装置包括射频馈线、辐射单元、N个条形的寄生单元、N个电控开关和射频地线。射频馈线与辐射单元电连接，射频馈线用于与调制解调器电连接。N个寄生单元分别与射频地线电连接，N个电控开关分别设置在N个寄生单元与射频地线的连接线路上。N个寄生单元均匀设置在辐射单元周围，且N个寄生单元分别与辐射单元的主轴平行。采用本公开，只需要1个天线装置就可以覆盖空间中各方向，本公开实施例提供的天线装置体积大大减小。

Antenna Device and UAV

【技术实现步骤摘要】
天线装置和无人机
本公开是关于电子
，尤其是关于一种天线装置和无人机。
技术介绍
在无人机向地面的控制端发送信息的过程中，可以通过无人机上的天线装置进行信息的传输。天线装置是一种能量的变换器，它可以把射频馈线上传播的高频电信号，变换成在自由空间中传播的电磁波。天线装置可以是定向天线，其在空间中某一特定方向上的信号传输能力极强。可以在无人机中设置多个天线装置，以增强空间中各方向上的信号传输能力。多个天线装置所围成的形状可以为正九棱柱，每个天线装置设置在正九棱柱的每个柱面上。在使用该装置时，可以同时启用相邻的3个天线装置，3个天线装置同时产生激励，形成指向某一特定方向的波束。在实现本公开的过程中，专利技术人发现至少存在以下问题：要覆盖空间中各方向就要设置多个天线装置，所需天线装置的数量较多，导致装置整体的体积较大。
技术实现思路
为了克服相关技术中存在的问题，本公开提供了以下技术方案：根据本公开实施例的第一方面，提供一种天线装置，所述天线装置包括射频馈线、辐射单元、N个条形的寄生单元、N个电控开关和射频地线；所述射频馈线与所述辐射单元电连接，所述射频馈线用于与调制解调器电连接；N个寄生单元分别与所述射频地线电连接，N个电控开关分别设置在N个寄生单元与所述射频地线的连接线路上；N个寄生单元均匀设置在所述辐射单元周围，且N个寄生单元分别与所述辐射单元的主轴平行，其中，所述辐射单元的主轴为所述辐射单元对应的电磁场中心轴。可选地，所述N为偶数，且所述N大于等于4。可选地，每个寄生单元与所述辐射单元的主轴的距离为预设的所述天线装置传输的射频信号的波长的四分之一。根据本公开实施例的第二方面，提供一种无人机，所述无人机包括调制解调器、处理器以及第一方面所述的天线装置；所述处理器和所述调制解调器电连接，所述调制解调器和所述射频馈线电连接，所述处理器分别和N个电控开关电连接；所述处理器，用于：基于所述无人机与所述控制设备的相对位置信息、以及所述无人机的姿态信息，确定目标波束指向，其中，所述目标波束指向是所述无人机与所述控制设备的连线在目标平面内的投影线与所述无人机上的预设参考方向之间的夹角，所述目标平面是与所述主轴垂直的任意平面，所述预设参考方向与所述主轴垂直；根据预先存储的波束指向与开关控制信息的对应关系，确定所述目标波束指向对应的目标开关控制信息，其中，所述开关控制信息包括每个电控开关对应的控制方式，所述控制方式为开启或闭合；基于所述目标开关信息，对所述天线装置的电控开关进行控制。可选地，所述处理器，用于：按照预设的周期，获取所述无人机的定位信息；控制所述天线装置向所述控制设备发送所述定位信息；接收所述控制设备返回的所述无人机与所述控制设备的相对位置信息。可选地，波束指向与开关控制信息的对应关系为波束指向范围与开关控制信息的对应关系，所述处理器，用于：根据预先存储的波束指向范围与开关控制信息的对应关系，确定所述目标波束指向所属的波束指向范围对应的目标开关控制信息。可选地，所述处理器，用于：分别确定所述目标波束指向与预先存储的多个波束指向的差值；根据预先存储的波束指向与开关控制信息的对应关系，确定所述对应关系中与所述目标波束指向的差值最小的波束指向对应的目标开关控制信息。可选地，所述无人机包括至少两个天线装置；所述处理器，用于：当接收到所述控制设备发送的测试信号时，分别确定所述至少两个天线装置接收到的测试信号的信号强度；基于天线装置的信号强度由低到高的顺序，依次基于所述目标开关信息，对每个天线装置的电控开关进行控制。可选地，所述无人机还包括固定部件，所述固定部件设置在所述无人机的机腹下，所述天线装置安装在所述固定部件中。可选地，所述无人机中的天线装置包括至少一个第一类别天线装置和至少一个第二类别天线装置，其中，所述第一类别天线装置用于传输所述无人机搭载的图像采集装置拍摄的图像，所述第二类别天线装置用于传输所述无人机和所述控制设备之间的控制信息。本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：通过控制电控开关的通断，可以控制电控开关对应的寄生单元与射频地线的通断，进而可以控制哪个方向上的寄生单元对辐射单元散发的电磁波进行反射。最终，可以有效控制电磁波的传播方向，即控制天线装置的方向性。原本要采用多个天线装置才能覆盖空间中各方向，而通过本公开实施例提供的天线装置，只需要1个天线装置就可以覆盖空间中各方向，本公开实施例提供的天线装置体积大大减小。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。在附图中：图1是根据一示例性实施例示出的一种天线装置的结构示意图；图2是根据一示例性实施例示出的一种天线装置的结构示意图；图3是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图4是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图5是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图6是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图7是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图8是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图9是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图10是根据一示例性实施例示出的信号强度示意图；图11是根据一示例性实施例示出的一种无人机的结构示意图；图12是根据一示例性实施例示出的一种固定部件的结构示意图。图例说明110射频馈线120辐射单元130寄生单元140电控开关150射频地线1110调制解调器1120处理器1130天线装置通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。本公开一示例性实施例提供了一种天线装置，如图1所示，天线装置包括射频馈线110、辐射单元120、N个条形的寄生单元130、N个电控开关140和射频地线150。连接关系和结构关系为，射频馈线110与辐射单元120电连接，射频馈线110用于与调制解调器电连接；N个寄生单元130分别与射频地线150电连接，N个电控开关140分别设置在N个寄生单元130与射频地线150的连接线路上；N个寄生单元130均匀设置在辐射单元120周围，且N个寄生单元130分别与辐射单元120的主轴平行。其中，辐射单元120的主轴为辐射单元120对应的电磁场中心轴。辐射单元120可以是PIFA(Inverted-Fantenna，倒F型天线)、对称振子等。在实施中，天线装置可以安装于各种通信设备中，例如安装于无人机中，用于和地面上的控制设备进行通信。射频馈线110可以与调制解调器连接，调制解调器可以包括射频接收器和射频发射器。可选地，射频馈线110还可以通过功分器和调制解调器相连接。射频馈线110用于传输射频信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括射频馈线、辐射单元、N个条形的寄生单元、N个电控开关和射频地线；所述射频馈线与所述辐射单元电连接，所述射频馈线用于与调制解调器电连接；N个寄生单元分别与所述射频地线电连接，N个电控开关分别设置在N个寄生单元与所述射频地线的连接线路上；N个寄生单元均匀设置在所述辐射单元周围，且N个寄生单元分别与所述辐射单元的主轴平行，其中，所述辐射单元的主轴为所述辐射单元对应的电磁场中心轴。

【技术特征摘要】
1.一种天线装置，其特征在于，所述天线装置包括射频馈线、辐射单元、N个条形的寄生单元、N个电控开关和射频地线；所述射频馈线与所述辐射单元电连接，所述射频馈线用于与调制解调器电连接；N个寄生单元分别与所述射频地线电连接，N个电控开关分别设置在N个寄生单元与所述射频地线的连接线路上；N个寄生单元均匀设置在所述辐射单元周围，且N个寄生单元分别与所述辐射单元的主轴平行，其中，所述辐射单元的主轴为所述辐射单元对应的电磁场中心轴。2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，所述N为偶数，且所述N大于等于4。3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，每个寄生单元与所述辐射单元的主轴的距离为预设的所述天线装置传输的射频信号的波长的四分之一。4.一种无人机，其特征在于，所述无人机包括调制解调器、处理器以及权利要求1-3中任一项所述的天线装置；所述处理器和所述调制解调器电连接，所述调制解调器和所述射频馈线电连接，所述处理器分别和N个电控开关电连接；所述处理器，用于：基于所述无人机与所述控制设备的相对位置信息、以及所述无人机的姿态信息，确定目标波束指向，其中，所述目标波束指向是所述无人机与所述控制设备的连线在目标平面内的投影线与所述无人机上的预设参考方向之间的夹角，所述目标平面是与所述主轴垂直的任意平面，所述预设参考方向与所述主轴垂直；根据预先存储的波束指向与开关控制信息的对应关系，确定所述目标波束指向对应的目标开关控制信息，其中，所述开关控制信息包括每个电控开关对应的控制方式，所述控制方式为开启或闭合；基于所述目标开关信息，对所述天线装置的电控开关进行控制。5.根据权利要求4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，张书俊，王勇，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33