一种无人机外置双频天线及无人机的制作方法

1.本发明涉及无人机技术领域，尤其涉及一种无人机外置双频天线及无人机。


背景技术：

2.随着无线通信的飞速发展，各种数据业务的需求，天线设计主要朝着小型化、多频段及宽频带发展。微带天线由于具有结构紧凑、体积小、重量轻、成本低、易于与微带线路集成等优点，得到越来越广泛的应用。微带天线是在带有接地板的介质基板上贴导体贴片所构成的天线，利用同轴线馈电，使导体贴片和接地板间激励起电磁场，利用缝隙向外辐射。
3.现有的无人机外置双频天线，一般设置在脚架内，而且一般为2.4ghz和5.8ghz微带天线，由于工作在低频段的微带天线(例如900hz微带天线)的尺寸较大，受脚架的尺寸限制，无法设置在脚架内。无人机机臂虽然空间尺寸相对无人机脚架要大，但无人机机臂环境较复杂，容易影响天线的通信信号。
4.因此，对于本领域技术人员来说，亟需实现一种既可以解决空间尺寸问题又可以解决环境干扰问题的无人机外置双频天线。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种无人机外置双频天线，该无人机外置双频天线线路布局合理，能够满足双频段的信号覆盖。
6.为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：
7.一种无人机外置双频天线，包括：
8.基板、设置于所述基板正反两面的低频振子区和高频振子区、与所述低频振子区和所述高频振子区电连接的馈电同轴线、以及设置于所述基板正反两面的接地端，两所述接地端分别与所述馈电同轴线的馈电端电连接；
9.所述低频振子区或所述高频振子区设置有用于设置所述馈电同轴线的避让区；
10.所述低频振子区包括上下非对称设置于所述基板正反两面的第一低频振子区和第二低频振子区；
11.所述高频振子区包括上下非对称设置于所述基板正反两面的第一高频振子区和第二高频振子区。
12.其中，所述第一低频振子区和所述第一高频振子区均设置于所述基板的正面，且沿所述基板的长度方向间隔设置。
13.其中，所述第二低频振子区和所述第二高频振子区均设置于所述基板的反面，且沿所述基板的长度方向间隔设置。
14.其中，所述第一低频振子区和所述第一高频振子区均包括相互电连接的第一微带馈线和第二微带馈线，且所述第一微带馈线和所述第二微带馈线之间开设有避空槽。
15.其中，所述第二微带馈线设置为两条且分别位于所述第一微带馈线的两侧，两所述第二微带馈线的面积总和小于所述第一微带馈线的总面积。
16.其中，所述第二低频振子区和所述第二高频振子区均包括相互电连接的第三微带馈线和第四微带馈线，且所述第三微带馈线和所述第四微带馈线之间开设有所述避空槽。
17.其中，两所述第四微带馈线均位于两所述第三微带馈线的同一侧。
18.其中，所述第二低频振子区和所述第二高频振子区远离两条所述第三微带馈线的一侧还设置有映射片，所述映射片和所述第三微带馈线之间开设有所述避空槽。
19.其中，所述第三微带馈线的表面积大于所述第四微带馈线的表面积。
20.一种无人机，包括上述无人机外置双频天线、套设于所述无人机外置双频天线的脚架、以及与所述脚架相配合的机臂。
21.本发明的有益效果在于：本发明公开了一种无人机外置双频天线，包括基板、设置于基板正反两面的低频振子区和高频振子区、与低频振子区和高频振子区电连接的馈电同轴线、以及设置于基板正反两面的接地端，两接地端分别与馈电同轴线的馈电端电连接；低频振子区或高频振子区设置有用于设置馈电同轴线的避让区；低频振子区包括上下非对称设置于基板正反两面的第一低频振子区和第二低频振子区；高频振子区包括上下非对称设置于基板正反两面的第一高频振子区和第二高频振子区。以此结构设计的无人机外置双频天线，通过第一低频振子区和第二低频振子区，以及第一高频振子区和第二高频振子区正反非对称设置，能够满足较小空间内的布线需求，使得线路布局更加合理，同时还能够满足双频段的信号覆盖。
附图说明
22.图1是本实施例提供的无人机外置双频天线的正面线路布局图；
23.图2是本实施例提供的无人机外置双频天线的反面线路布局图；
24.图3是本实施例提供的无人机外置双频天线的散射参数示意图；
25.图4是本实施例提供的无人机外置双频天线2.4ghz频段的天线方向图；
26.图5是本实施例提供的无人机外置双频天线5.8ghz频段的天线方向图；
27.图6是本实施例提供的无人机的机臂、脚架及无人机外置双频天线装配后的轴测图。
28.图中：
29.1、基板；
30.21、第一低频振子区；211、第一微带馈线；2111、避让区；212、第二微带馈线；213、避空槽；22、第二低频振子区；221、第三微带馈线；222、第四微带馈线；223、映射片；
31.31、第一高频振子区；32、第二高频振子区；
32.4、馈电同轴线；5、接地端；6、泡棉；7、脚架；8、机臂。
具体实施方式
33.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也
可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
37.图1是本实施例提供的一种无人机外置双频天线的正面图，图2是本实施例提供的一种无人机外置双频天线的反面图；结合图1和图2所示，本实施例提供的无人机外置双频天线包括基板1、低频振子区、高频振子区、馈电同轴线4、接地端5几部分。
38.具体的，作为优选，本实施例中的基板1采用fr
‑
4材质制成的双面板，(fr
‑
4是一种耐燃材料等级的代号，所代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它不是一种材料名称，而是一种材料等级，因此目前一般电路板所用的fr
‑
4等级材料就有非常多的种类，但是多数都是以所谓的四功能的环氧树脂加上填充剂(filler)以及玻璃纤维所做出的复合材料。)低频振子区、高频振子区及接地端5分别通过覆设于基板1的铜板设置于基板1的正反两面，以此在满足无人机外置双频天线各项参数的同时，使得线路布设更合理，更紧凑，继而有效提升基板1利用率。
39.更进一步具体的，本实施例中的上述低频振子区包括上下非对称设置于基板1正反两面的第一低频振子区21和第二低频振子区22，高频振子区包括上下非对称设置于基板1正反两面的第一高频振子区31和第二高频振子区32；作为优选，本实施例中的第一低频振子区21和第一高频振子区31均设置于基板1的正面，且沿基板1的长度方向间隔设置；以此布局方式布设后的第一低频振子区21和第一高频振子区31的线路布设结构基本相同且均呈“山”字型布设，第一低频振子区21和第一高频振子区31均包括相互电连接的第一微带馈线211和第二微带馈线212，且第一微带馈线211和第二微带馈线212之间开设有避空槽213，结合图1所示，布设后的第一低频振子区21和第一高频振子区31除了两第一微带馈线211形状不对称外，剩余部分分别沿基板1截面对称设置。
40.本实施例以第一低频振子区21的布设为例对上述线路布设做进一步的说明，第一低频振子区21沿基板1中部的长度方向设置有第一微带馈线211，第一微带馈线211的总面积大于布设于第一微带馈线211两侧的两第二微带馈线212的面积和，且两第二微带馈线212与第一微带馈线之间均设置有上述避空槽213，且第一微带馈线211的总长是第二微带馈线212长度的2.2～2.5倍，以此通过改善第一微带馈线211与第二微带馈线212形成的电容特点进一步的改善信号覆盖率。
41.更进一步的，本实施例中为了方便馈电同轴线4的架设，减少馈电同轴线4对上述
低频振子区和高频振子区的影响，作为优选，本实施例中在上述第一低频振子区21沿基板1长度方向设置有避让区2111，馈电同轴线4沿避让区2111架设，为了增加馈电同轴线4与下方基板1之间的间隙，有效的降低信号传输对谐振波的影响，且便于馈电同轴线4的固定，馈电同轴线4的与基板1之间还设置有泡棉6，以此方式架设后的馈电同轴线4的馈电端，也即馈电同轴线4的尾部与设置于基板1正反两面的两接地端5电连接；作为优选，馈电同轴线4的首部中的内导体与上述低频振子区电连接，外导体与上述高频振子区电连接。
42.更进一步的，本实施例中的上述第二低频振子区22和第二高频振子区32均设置于基板1的反面，也沿基板1的长度方向间隔设置，且第二低频振子区22和第二高频振子区32的布设结构基本相同，且第二低频振子区22和第二高频振子区32均包括相互电连接的第三微带馈线221和第四微带馈线222，且第三微带馈线221和第四微带馈线222之间开设有避空槽213，两第四微带馈线222均位于两第三微带馈线221的同一侧。
43.本实施例以第二低频振子区22为例，作为优选，第三微带馈线221一侧布设有第四微带馈线222，且第三微带馈线221和第四微带馈线222之间共用上述避空槽213，此外，在第三微带馈线221远离第四微带馈线222的一侧还设置有映射片223，映射片223与第三微带馈线221之间开设有避空槽213，以此方式布设后的第三微带馈线221的表面积大于第四微带馈线222的表面积。结合图2所示，采用上述方式布设后的第二低频振子区22和第二高频振子区32，除两条第三微带馈线221的形状不对称外，剩余部分分别沿基板1截面对称设置。
44.此外作为优选，上述实施例中的第二低频振子区22通过第一低频振子区21镜像而成，与第一低频振子区21的线路布置相比，少了一条第二微带馈线212；以此类似的，第二高频振子区32通过第一高频振子区31镜像而成，与第一高频振子区31的线路布置相比，同样也少了一条第二微带馈线212。
45.采用上述结构设置的无人机外置双频天线，能够解决现有技术下受脚架7尺寸限制，导致布线困难的问题，而且布设后的线路能够最大程度的满足2.4ghz及5.8ghz双频段的信号覆盖，图3、图4及图5是测得的天线在2.39ghz～2.65ghz、5.53ghz～6ghz两频段工作时的散射参数示意图及天线方向图。
46.此外，结合图6所示，本实施例还提供了一种无人机，该无人机包括上述无人机外置双频天线、套设与无人机外置双频天线的脚架7、以及与脚架7相配合的机臂8。采用上述无人机外置双频天线设置的无人机，该无人机通过无人机外置双频天线的设置，能够在脚架7空间有限的情况下，有效满足无人机的双频段的信号覆盖。
47.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。