天线和无人机制造技术

本实用新型专利技术实施例提供一种天线及无人机，该天线包括：能够在至少两个不同频段工作的天线单元；第一寄生单元，设置在无人机的脚架内，且与天线单元的距离在第一预定距离之内，第一寄生单元用于改变天线单元在第一频段的辐射方向；第二寄生单元，设置在无人机的脚架内，且与天线单元的距离在第二预定距离之内，第二寄生单元用于改变天线单元在第二频段的辐射方向。本实施例通过在天线中设置第一寄生单元和第二寄生单元，避免了金属结构对天线的辐射方向的干扰，提高了天线性能，优化了安装有该天线的无人机的信号收发能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术实施例涉及通信
，尤其涉及一种天线和无人机。
技术介绍
天线作为设备间无线通信的重要元件，在现在的结构紧凑设计的中，天线设计受到的限制也越来越多。随着无人机的飞速发展，不仅需要天线的结构紧凑，尺寸有限，同时还需要天线具有多个辐射频段。在无人机的设计中，考虑到外观和功能需求，需要在无人机中使用复杂的金属结构或者类似于良导体的结构，另外，无人机内部还设置有电路板、电线等结构，但是，金属结构、良导体结构、电路板、电线等都会对天线的辐射方向造成影响，导致天线的辐射方向图杂散，进而导致无人机的信号收发能力严重降低。
技术实现思路
本技术实施例提供一种天线及无人机，以避免金属结构对天线的辐射方向的干扰。本技术实施例的一个方面是提供一种天线，包括：能够在至少两个不同频段工作的天线单元；第一寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第一预定距离之内，所述第一寄生单元用于改变所述天线单元在第一频段的辐射方向；以及第二寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第二预定距离之内，所述第二寄生单元用于改变所述天线单元在第二频段的辐射方向。本技术实施例的另一个方面是提供一种无人机，包括：机身；动力系统，安装在所述机身，用于提供飞行动力；飞行控制器，与所述动力系统连接，用于控制无人机飞行，所述飞行控制器包括一惯性测量单元；脚架；以及所述的天线。本实施例提供的天线及无人机，通过在天线中设置第一寄生单元和第二寄生单元，第一寄生单元用于消除金属结构对天线单元在低频段的辐射方向的干扰，第二寄生单元用于消除金属结构对天线单元在高频段的辐射方向的干扰，避免了金属结构对天线的辐射方向的干扰，提高了天线性能，优化了安装有该天线的无人机的信号收发能力。附图说明图1A为现有技术中天线和金属结构的示意图；图1B为现有技术中天线和金属结构的俯视图；图1C为现有技术中天线在低频段的匹配特性；图1D为现有技术中天线在高频段的匹配特性；图1E为现有技术中天线在低频段的辐射方向受干扰后的辐射方向图；图1F为现有技术中天线在高频段的辐射方向图；图1G为现有技术中天线加一个寄生单元的示意图；图1H为现有技术中天线加寄生单元后高频段的辐射方向图；图2为本技术实施例提供的天线的结构图；图2A为本技术实施例提供的天线单元在低频段的辐射方向图；图2B为本技术实施例提供的天线单元在低频段的辐射方向图；图2C为本技术实施例提供的天线单元在高频段的辐射方向图；图2D为本技术实施例提供的天线单元在高频段的辐射方向图；图3为本技术实施例提供的无人机的结构图。附图标记：1-天线2-金属结构10-天线11-天线单元3-第一寄生单元4-第二寄生单元100-无人机102-支撑设备104-拍摄设备106-螺旋桨107-电机108-传感系统110-通信系统112-地面站117-电子调速器118-飞行控制器21-实线22-虚点部分23-虚线段部分具体实施方式现有技术中，无人机、机器人、地面站、电台、基站等设备需要安装有用于收发信号的天线，另外，考虑到外观和功能需求，无人机、机器人、地面站、电台、基站等设备还需要设置有复杂的金属结构或者类似于良导体的结构，而金属结构或者类似于良导体的结构可能对天线的辐射方向造成影响，如图1A所示，结构1表示天线，该天线1可工作在多个频段，可选的，天线1工作在两个频段，一个低频段，一个高频段，结构2表示金属结构，以无人机为例，该金属结构2可以是无人机机身的金属结构，具体可以是机翼部分的金属结构，也可以是脚架部分的金属结构，还可以是机身其他部分的金属结构。图1B所示为天线1和金属结构2的俯视图，如图1A所示，金属结构2位于天线1的上方，例如右上方，且金属结构2和天线1成垂直角度，在图1B中，从俯视角度看，金属结构2遮挡了天线1。图1A和图1B所示的位置关系只是天线和金属结构可能的多种位置关系中的一种，实际情况，天线和金属结构的相对角度不局限于相互垂直，天线与金属结构之间的距离不局限于固定值，天线的长度以及金属结构的形状也不局限于如图1A和图1B所示的。当天线和金属结构的位置关系，如图1A和图1B所示的位置关系时，天线在低频段及高频段都有良好的端口匹配，图1C所示为天线在低频段的匹配特性，图1D所示为天线在高频段的匹配特性，图1C和图1D的横坐标表示频率大小，图1C和图1D的纵坐标表示回波损耗，根据图1C和图1D可知，波谷处的频率为谐振频率，波谷处的回波损耗最小，因而天线的匹配性最好，如图1C所示，在低频段如2.5-2.55GHz范围内，天线的匹配性最好，另外，如图1D所示，在高频段如5.76-5.80GHz范围内，天线的匹配性最好。但是，金属结构会对天线造成干扰，具体的，对天线在不同频段的辐射方向造成干扰，图1F所示为天线在高频段的辐射方向图，图1E所示为天线1在低频段的辐射方向受干扰后的辐射方向图，比较图1E和图1F可知，天线1在低频段的辐射方向偏向180度(-180度)一侧。因为天线单元11与金属结构2的距离大致为半个波长，故天线1在高频段受到金属结构2的影响较小一些。另外，天线1在高频段的辐射方向图也可能会受到金属结构的影响，如图1G所示，针对于图1E中低频段的辐射方向受干扰的问题，在图1A的基础上，在天线1的附近增加一个寄生单元3，该寄生单元3可消除金属结构2对天线1在低频段的辐射方向的干扰，但是引入寄生单元3后，寄生单元3会对天线1在高频段的辐射方向有所干扰，如图1H所示为天线1增加寄生单元3后，天线1在高频段的辐射方向图，如图1H所示，天线1在高频段的辐射方向也偏向180度(-180度)一侧。由于180度(-180度)一侧存在金属结构2，金属结构2可能是无人机机身的金属结构，因此，天线1在金属结构2干扰的情况下，天线1在低频段的辐射方向、以及高频段的辐射方向均偏向机身的金属结构，而实际应用中，若天线1的辐射方向偏向机身的金属结构，可能会导致天线1性能的下降。因此，实际应用中，并不希望天线1的辐射方向偏向干扰源，例如金属结构。针对上述问题，本技术实施例提供一种天线。该天线可应用于无人机、机器人、地面站、电台、基站等设备，图2为本技术实施例提供的天线的结构图，如图2所示，天线10包括：天线单元11、第一寄生单元3和第二寄生单元4，在一些实施例中，天线单元11可工作在至少两个频段。在本实施例中，天线单元11可工作在两个频段，两个频段可用第一频段和第二频段区分，所述第一频段与所述第二频段是两个不同的频段，所述第一频段可以是低频段，所述第二频段可以是高频段，或者，所述第一频段可以是高频段，所述第二频段可以是低频段。在一些实施例中，所述第一频段与所述第二频段部分重叠。另外，如图2所示，结构2表示金属结构，以无人机为例，该金属结构2可以是无人机机身的金属结构，具体可以是机翼部分的金属结构，也可以是脚架部分的金属结构，还可以是机身其他部分的金属结构。本实施例以第一频段是低频段，第二频段是高频段为例，如图2所示，天线10中设置有第一寄生单元3，第一寄生单元3可用于改变天线单元11在第一频段的辐射方向，因此，本实施例通过在天线10中引入第一寄生单元3，以消除金属结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种天线，用于无人机，其特征在于，包括：能够在至少两个不同频段工作的天线单元；第一寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第一预定距离之内，所述第一寄生单元用于改变所述天线单元在第一频段的辐射方向；以及第二寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第二预定距离之内，所述第二寄生单元用于改变所述天线单元在第二频段的辐射方向。

【技术特征摘要】
1.一种天线，用于无人机，其特征在于，包括：能够在至少两个不同频段工作的天线单元；第一寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第一预定距离之内，所述第一寄生单元用于改变所述天线单元在第一频段的辐射方向；以及第二寄生单元，设置在所述无人机的脚架内，且与所述天线单元的距离在第二预定距离之内，所述第二寄生单元用于改变所述天线单元在第二频段的辐射方向。2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，所述第一寄生单元的长度为第一预定长度。3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述第二寄生单元的长度为第二预定长度。4.根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述第一寄生单元与所述第二寄生单元包括金属带或金属条。5.根据权利要求4所述的天线，其特征在于，所述第一寄生单元与所述第二寄生单元的的形状包括长条形。6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，所述第一频段为低频段，所述第二频段为高频段。7.根据权利要求6所述的天线，其特征在于，所述第一频段为2GHz到3GHz，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕超，王典，黄晗，胡孟，魏建平，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44