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CN112886215A - 天线、无线信号处理设备及无人机 - Google Patents

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CN112886215A
CN112886215A CN202110326420.9A CN202110326420A CN112886215A CN 112886215 A CN112886215 A CN 112886215A CN 202110326420 A CN202110326420 A CN 202110326420A CN 112886215 A CN112886215 A CN 112886215A
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王建磊
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Shenzhen Autel Intelligent Aviation Technology Co Ltd
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Abstract

本发明实施例涉及天线技术领域,尤其涉及一种天线、无线信号处理设备及无人机。该天线包括:具有第一表面以及位于所述第一表面反面的第二表面的基板;设置在所述第一表面的第一振子和第二振子,所述第一振子与所述第二振子的朝向相反,所述第一振子位于接近基板头部的一端,所述第二振子位于接近基板根部的一端;设置在所述第二表面的第三振子,所述第三振子与所述第一振子的一部分结构镜像对称,并且与所述第二振子导通,以使所述第一振子、第二振子以及第三振子组成耦合谐振点;与所述第一振子、第二振子以及第三振子连接的馈线。该天线采用合理的布线和结构设计,可以在体积较小的基板上实现较大的带宽,克服了大带宽天线难以小型化的缺陷。

Description

天线、无线信号处理设备及无人机
【技术领域】
本发明涉及天线结构技术领域,尤其涉及一种天线、无线信号处理设备及无人机。
【背景技术】
天线是用于实现电磁波无线信号收发的关键部件。其性能对于无人机等需要远程无线数据传输的设备具有重大影响。随着电子信息技术的不断发展,无线传输对于覆盖频段的数量以及带宽的要求也越来越高。这给天线的结构设计提出了较大的挑战。
为满足越来越高的带宽要求,往往需要使用复杂的结构设计来实现较大的带宽。但是,天线所具有的复杂结构会令天线的体积无法得到有效的控制,难以实现小型化,使其难以应用到无人机、遥控器等对于尺寸、结构敏感的小型产品中。
【发明内容】
本发明实施例旨在提供一种天线、无线信号处理设备及无人机,能够解决现有大带宽天线结构复杂,难以小型化的缺陷。
为解决上述技术问题,本发明实施例提供以下技术方案:一种天线。该天线包括:
基板,所述基板具有第一表面以及位于所述第一表面反面的第二表面;
设置在所述第一表面的第一振子和第二振子,所述第一振子与所述第二振子的朝向相反,所述第一振子位于接近基板头部的一端,所述第二振子位于接近基板根部的一端;
设置在所述第二表面的第三振子,所述第三振子与所述第一振子的一部分结构镜像对称,并且与所述第二振子导通,以使所述第一振子、第二振子以及第三振子组成耦合谐振点;
与所述第一振子、第二振子以及第三振子连接的馈线。
可选地,所述天线还包括:设置在所述第二表面的第四振子和第五振子;
所述第四振子与所述第五振子对称设置,具有相反的朝向,所述第四振子朝向所述基板头部的一端。
可选地,所述馈线包括第一馈线和第二馈线;
所述第一馈线行走在所述基板的第一表面,与所述第一振子、第二振子以及第三振子连接;
所述第二馈线行走在所述基板的第二表面,与所述第四振子和第五振子连接。
可选地,所述第一馈线和所述第二馈线为同轴线;
所述第一振子与所述第一馈线的内导体连接,所述第二振子和所述第三振子形成通路与所述第一馈线的外导体连接;
所述第四振子与所述第二馈线的内导体连接,所述第五振子与所述第二馈线的外导体连接。
可选地,所述第一振子和所述第二振子沿所述基板的轴线方向对称设置。
可选地,所述第一振子的有效长度与所述第二振子的有效长度的差大于零,并且小于预设的长度阈值。
可选地,所述第一振子包括:
第一振子主体,所述第一振子主体具有沿所述基板的径向方向延伸的预定长度;
分别在所述第一振子主体的两个末端,沿所述基板的轴向方向延伸形成的一对第一振臂;
设置在所述第一振子的对称轴线上的第一微带线,所述第一微带线的长度大于所述振臂,并且与所述振子主体连通;
设置在所述第一微带线与所述第一振臂之间的一对第二微带线,所述第二微带线长度大于所述第一微带线,并且与所述第一振子主体连通。
可选地,所述第三振子与所述第一振子主体以及一对所述第二微带线镜像对称。
可选地,所述第二振子包括:
第二振子主体,所述第二振子主体具有沿所述基板的径向方向延伸的预定长度;
一对第二振臂,所述第二振臂在靠近所述第二振子主体末端的位置,沿所述基板的轴向方向延伸形成;
一对第三微带线,所述第三微带线设置在一对所述第二振臂之间。
可选地,所述第三微带线延伸至所述基板根部的一端;所述第三微带线的宽度大于所述第二振臂。
可选地,所述第四振子包括:第四振子主体以及由所述第四振子的两个末端,沿所述基板的轴线方向延伸形成的一对第四振臂。
可选地,所述第一振子、第二振子和第三振子组成第一辐射部,所述第四振子和第五振子组成第二辐射部;
所述第一辐射部对应第一频段;所述第二辐射部对应第二频段,具有所述第二频段的谐振波长的1/8至3/4之间的尺寸长度;所述第一频段的频率高于所述第二频段。
可选地,所述第一频段为900MHz频段,所述第二频段为5.8GHz频段。
可选地,所述天线还包括:具有预设尺寸的垫体,
所述垫体设置在所述馈线与所述基板之间,以使所述馈线保持与所述基板的距离。
可选地,所述垫体包括:泡棉层、塑料架或者木材架。
可选地,将所述馈线和所述垫体固定在所述基板上的固定方式包括:捆扎固定或者粘贴固定。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供以下技术方案:一种无线信号处理设备。该无线信号处理设备包括:如上所述的天线,用于发送或接收无线信号;接收通路,用于对所述天线接收到无线信号进行解析,以获取无线信号中包含的信息内容;发射通路,用于将信息内容加载到射频载波信号中,形成无线信号并通过所述天线发送。
为解决上述技术问题,本发明实施例还提供以下技术方案:一种无人机。该无人机包括:机身,所述机身上具有起落架;电机,安装于所述机身与所述起落架的连接处,用于为所述无人机提供飞行动力;如上所述的天线,安装于所述起落架内。
本发明实施例的天线采用合理的布线和结构设计,利用分别位于基板两侧的第一振子、第二振子以及第三振子组成耦合谐振点,可以在体积较小的基板上实现较大的带宽,克服了大带宽天线难以小型化的缺陷。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明,这些示例性说明并不构成对实施例的限定,附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件,除非有特别申明,附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明实施例提供的天线的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的第一振子和第二振子的结构示意图;
图3为本发明实施例提供的天线的侧视图;
图4为本发明实施例提供的天线的低频S参数示意图;
图5为本发明实施例提供的天线的高频S参数示意图;
图6为本发明实施例提供的天线在低频段的方向图;
图7为本发明实施例提供的天线在高频段的方向图;
图8为本发明实施例提供的无线信号处理设备的示意图;
图9为本发明实施例提供的天线在无人机应用场景的示意图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明,下面结合附图和具体实施例,对本发明进行更详细的说明。需要说明的是,当元件被表述“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,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”“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义,本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外,下面所描述的本发明不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
图1为本发明实施例提供的天线的结构示意图。在本实施例中,为陈述方便,将天线的正面称为“第一表面A”,同时将其背面称为“第二表面B”。该“第一”和“第二”仅用于区分基板10的正面和反面,不用于对表面的限定。
如图1所示,该天线主要包括作为天线结构基础的基板10、布置在基板的第一表面A和第二表面B上,具有特定结构形状的振子(211,212,213,221,222)以及与振子连接的馈线(31,32)。
其中,基板10可以是采用任何类型的材质(如塑料、泡沫)制备形成,具有特定形状(如梯形)的非导电结构。其具有相对扁平的形状,形成平坦的第一表面和第二表面。
振子是布置在基板表面,具有特定形状和长度的导体(如铜箔)。其可以通过任何合适的形式(如贴片式)固定在基板表面,并且暴露在外,通过电磁感应原理实现对特定频段的无线信号的接收或者发射。
一个或者多个振子可以组成用于接收或者发射特定频段的无线信号的谐振单元。在本实施例中,这样的谐振单元可以被称为“辐射部”。在多频天线中,通常可以具有多个辐射部,分别用于覆盖或者对应不同的频段。
在一些实施例中,基板10上可以设置有第一振子211、第二振子212以及第三振子213,组成对应于第一频段的第一辐射部21。
其中,第一振子211和第二振子212布置在第一表面A,两者的朝向相反。具体的,如图1所示,第一振子211的朝向与馈线的延伸方向相反,而第二振子212的朝向则与馈线的延伸方向相同。
另外,第二振子212相对于第一振子211而言,处于更接近基板根部(即馈线离开基板所经过的那个末端)的位置。换言之,第一振子211处于更接近基板头部的位置。在本实施例中,为陈述简便,将与馈线延伸方向相近的一端称为“基板根部”,而将与馈线延伸方向相离的一端称为“基板头部”。
第三振子213是设置在基板的反面(即第二表面B)的振子。第三振子213具有与第一振子211的一部分相同的结构形式。其与第一振子211的结构呈“镜像对称”的关系。
该镜像对称也可以被称为镜面对称,是指位于基板两个相对的表面的振子结构相对于基板这一平面对称。换言之,第三振子213可以认为是第一振子211中的一部分振子结构水平翻转到第二表面B以后形成的振子结构。
另外,第三振子213还与第二振子212连通或者导通。换言之,第三振子213和第二振子212是属于同一个通路的。具体可以采用任何合适的方式,令处于基板10背面的第三振子213穿过基板,与位于基板10正面的第二振子212建立连接(如连通的导线)。
在本实施例中,充分的利用了基板的空间,通过上述合理的天线结构走线布置,使第一振子、第二振子和第三振子可以组成一个耦合谐振点,从而极大的提升了第一辐射部的带宽,令天线在满足较大带宽的使用需求的同时实现了结构上的小型化。
由此,本领域技术人员可以根据实际情况的需要(如第一辐射部对应的频段),对第一振子211、第二振子212和第三振子213的有效长度、振子形状或者其他类似的振子参数中的一项或者多项进行调整。所有为实现第一振子211、第二振子212和第三振子213相互耦合,组成耦合谐振点而对本申请作出的调整、改变或者替换均属于本申请的保护范围。
本领域技术人员可以理解,振子的长度(又可以称为尺寸长度或者有效长度)是天线中重要的尺寸参数,与无线信号接收或者发送的频段密切相关。
在较佳的实施例中,第一振子211可以具有略大于第二振子212的有效长度。该“略大于”表示两者之间的差小于一定的阈值或者处于较小的数值范围内。换言之,第一振子211的有效长度与第二振子212的有效长度的差在零到预设的长度阈值的范围内。
该预设的长度阈值表明了第一振子211和第二振子212两者之间有效长度之间的相差程度。该长度阈值是一个经验性数值,可以由技术人员根据实际情况而选择性设置,以达到第一振子211的有效长度略大于第二振子212的效果。
图2为本发明实施例提供的第一振子211和第二振子212的结构示意图。在实现本申请的过程中,令人惊喜的发现,采用图2所示的振子结构形式时,能够在较小体积的前提下,得到良好的天线性能。
其中,该第一振子211和第二振子212沿基板40的轴线方向对称设置。换言之,第一振子211和第二振子212在基板的轴线两侧的结构是对称的。
如图2所示,第一振子211可以包括:第一振子主体211a,第一振臂211b,第一微带线211c以及第二微带线211d。
其中,第一振子主体211a是具有沿基板的径向方向延伸的预定长度的微带线等类似的导体结构,该径向方向是指与基板的轴线方向垂直的方向。该预定长度是一个经验性数值,可以由技术人员根据实际情况的需要所设置。
第一振臂211b有一对,分别位于第一振子主体211a的两个末端,沿基板的轴线对称。第一振臂211b的延伸方向是在轴线方向上,朝基板头部延伸一定的长度。
第一微带线211c与第一振臂211b相类似,同样地也是从第一振子主体向轴线方向延伸一定的长度。区别在于其位置位于第一振子的对称轴线(即基板的轴线)上,与对称轴线重叠。换言之,第一微带线211c位于两侧的第一振臂211b之间,具有大于第一振臂211b的长度,从而与第一振臂211b和振子主体211a共同组合成类似于“山”字型的振子形状。
进一步地,第二微带线211d也成对设置,分别位于基板的轴线两侧的,第一微带线211c与第一振臂211b之间的位置。其同样与第一振子主体211a连通,并且长度大于第一微带线211c,从而形成完整的第一振子的结构。
具体的,第二微带线211d可以具有一定的倾斜度,从振子主体211a处延伸至大于第一微带线211c的长度。
在一些实施例中,如图1所示,布置在第二表面B的第三振子可以具有类似于“π”字型的振子结构,与布置在第一表面A的第一振子的第一振子主体211a和一对第三微带线211c组成的振子结构成镜面对称的关系。
请继续参阅图2,第二振子212可以大致被划分为:第二振子主体212a、第二振臂212b以及第三微带线212c等。
其中,第二振子主体212a与第一振子主体211a相类似,具有沿基板的径向方向延伸的预定长度。
第二振臂212b也是成对的设置,分别在靠近第二振子主体两个末端的位置,沿基板的轴向方向延伸一定的长度形成。
第三微带线212c设置在一对第二振臂212b之间,并保持沿基板的轴线对称。具体的,第三微带线212c和第二振臂212b都可以具有一定的倾斜度,从而在基板的轴线一侧与第二振子主体212a形成类似“π”字型的振子结构。由此,从第二振子212整体来看,具有类似于双“π”字型的振子结构。
在较佳的实施例中,可以采用延伸到基板根部的末端的第三微带线212c,并且令第三微带线212c的宽度w1大于第二振臂212b的宽度w2,以改善天线对低频段信号的覆盖。
在另一些实施例中,除第一辐射部外,请继续参阅图1,该天线还可以包括由第四振子221和第五振子222组成的第二辐射部22。
该第二辐射部22与第一辐射部21所对应的频段不同,其对应更高的第二频段。由此,可以由第二辐射部覆盖高频段,而第一辐射部覆盖低频段,从而获得双频天线。
当然,第一辐射部21对应的第一频段和第二辐射部22对应的第二频段可以根据实际情况的需要而进行设置,而不限于具体的频段。该“第一”和“第二”仅用于区分两个辐射部所对应或者覆盖的频段,表示两者之间的频率的相对高低。
其中,第四振子221和第五振子222可以是采用对称设置,具有相反朝向的偶极子结构。第四振子221朝向于基板头部的一端,第五振子222朝向基板根部的一端,两者沿基板的径向方向所在的直线对称设置。
具体的,第四振子221可以由第四振子主体221a以及在第四振子的两个末端,沿基板的轴线方向延伸形成的一对第四振臂221b所组成,形成类似于U字型的振子结构。第五振子222采用与第四振子221相对称的结构,为陈述简便,在此不作重复描述。
馈线(31,32)是连接“辐射部”与其他信号处理系统,形成信号传输通路的线路。其具体可以采用任何合适类型的,具有足够的屏蔽和信号传输性能的线材(如同轴线)。在一些实施例中,与两个辐射部相对应地,馈线也可以设置为第一馈线31和第二馈线32两条,分别用于传输低频段信号和高频段信号,行走在基板10的第一表面A和第二表面B。
如图1所示,馈线(31,32)通常需要从与辐射部连接的位置开始,向基板根部的方向延伸一定的长度,直至离开基板10。换言之,馈线30会经过或者行走在基板表面。“行走”是指馈线(31,32)在基板10的表面或者距离基板表面一定的距离经过的情形。
当馈线(31,32)传输信号时,会对经过的基板表面的辐射部的谐振信号产生影响或者干扰。在较佳的实施例中,可以通过设置垫体40的方式来尽可能的减少馈线(31,32)传输信号时所产生的干扰。
请继续参阅图1,该垫体40是设置在馈线(31,32)和基板表面之间的填充结构。其具有预定的尺寸,垫在馈线的下方从而使得馈线30与基板表面保持足够的距离。
在本实施例中,“尺寸”是指与垫体的外形相关的,用以表征该填充结构的外部轮廓形态的多种参数的组合(如厚度、宽度或者长度),具体包含的参数可以根据实际选择使用的垫体40的外形结构或者馈线(31,32)与基板表面所要达到的距离所决定。
上述预定的尺寸是一个经验性数值,可以由本领域技术人员根据实际情况的需要来确定,只需要能够令馈线(31,32)与基板保持足够的距离即可。
馈线(31,32)与基板之间的距离可以通过一种或者多种参数进行表征或者衡量。例如,可以通过馈线(31,32)与基板表面之间的垂直距离。
该垂直距离是一个经验性数值,只需要能够满足使用需要即可。技术人员可以根据实际情况的需要(如性能指标、实验结果),预先确定馈线(31,32)与基板表面之间垂直距离所要满足的最低标准或者合适的标准,然后选择使用具有相应尺寸的垫体。
具体的,作为垫高馈线的结构,该垫体40可以使用任何合适类型的非导电材料制成,包括但不限于泡棉、塑料和木材。考虑到垫体40具体所使用的不同的制作材料,具体也可以采用相应的结构。例如,使用泡棉时,垫体40可以是具有一定厚度的泡棉层(如0.5mm厚的泡棉),而使用木材或者塑料时,则可以选择使用具有与馈线(31,32)相适配的形状结构的木材架或者塑料架作为垫体40。
在另一些实施例中,为避免在天线日常使用过程中,馈线(31,32)与基板10和垫体40之间发生相对移动,可以采用任何合适类型的固定方式(如粘贴固定或者捆扎固定)将馈线(31,32)固定在垫体40上,保持基板10、垫体40以及馈线30的一体固定。
具体的,如图3所示,在采用捆扎固定方式时,可以每间隔一段距离就通过麻绳60等类似的绳状物,穿过基板10上设置的避空槽70或者其他类似的孔洞,将馈线(31,32)和垫体40捆扎固定在基板10上。
具体可以根据馈线30在基板10上行走的距离或者长度,设置合适数量的麻绳60。当然,还可以使用其他不会对天线接收或者发射信号造成影响的,非导电的捆扎物料(如塑料扎带)。
而在采用粘贴固定方式时,则可以通过合适类型的胶水或者胶带等具有粘贴力的粘贴物,将馈线(31,32)、垫体40以及基板10粘贴固定。当然,以上的捆扎固定和粘贴固定方式还可以混合使用,而不一定独立使用。例如,垫体40可以粘贴固定在基板10上,馈线(31,32)可以捆扎固定在垫体40上。
在本发明实施例提供的天线结构,通过在馈线(31,32)与基板表面之间设置具有合理尺寸的填充结构,垫高馈线(31,32)从而确保在基板上行走的馈线(31,32)与基板表面保持一定的距离,可以起到减少馈线(31,32)在传输信号过程中对谐振波(如上述辐射部对应的高频信号或者低频信号)造成的影响或者干扰的效果,有利于改善天线的整体性能。
应当说明的是,图1所示的天线仅用于示例性说明,本领域技术人员可以根据实际情况的需要,添加、调整、替换或者减省其中的一个或者多个功能部件,而不限于图1所示。图1所示的天线的实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合,并且只要彼此之间未构成依赖就可以独立在不同的实施例中应用。
本发明实施例提供了可以工作在900MHz以及5.8GHz两个频段的双频天线的具体实例。
如图1所示,该双频天线包括:基板10、第一振子211、第二振子212、第三振子213、第四振子221、第五振子222、第六振子233、第一馈线31、第二馈线32以及垫体40。
其中,第一振子211整体上采用类似“山”字型的振子形状,在“山”字型的振子形状上新增有一对倾斜的微带线。第二振子212采用类似两个“π”字叠加形成的振子形状,第一振子的有效长度略大于第二振子的有效长度。
第三振子213布置在反面,具有类似“π”字型的振子形状(与第一振子211的一部呈镜面对称)。第三振子213与第二振子212连通,属于同一个通路。
第一馈线31采用同轴线,第一振子211与该同轴线31的内导体连接,第二振子212和第三振子213所在的通路与该同轴线31的外导体连接。行走在基板10正面的第一馈线31通过麻绳捆扎的方式,固定在基板10上。第一馈线31与基板10之间设置有0.5mm厚的泡棉层,以保证第一馈线31与第一表面A之间保持足够的距离。
第一振子211、第二振子212以及第三振子213组成耦合谐振点,作为第一辐射部与低频段(900MHz)对应,提供较大的低频带宽。
第四振子221和第五振子222同样布置在基板的反面,组成第二辐射部以覆盖高频段(5.8GHz)。第四振子221和第五振子222均采用类似“U”字型的振子结构,两者的尺寸总长度控制在高频谐振波长的1/8到3/4的范围之内。
第二馈线32行走在基板10的反面,也同样的采用同轴线。第四振子221与该同轴线32的内导体连接,第五振子222与同轴线32的外导体连接。与第一馈线31相类似地,第二馈线32也通过多组穿过基板10的麻绳,以捆扎固定的方式固定在基板10上,并且在基板10的第二表面B与第二馈线32之间同样地设置有0.5mm厚的泡棉层,以确保第二馈线32与第二表面B之间的距离。
图4为本发明实施例提供的天线在低频段的S参数示意图。图5为本发明实施例提供的天线在高频段的S参数示意图。
如图4和图5所示,上述实施例提供的天线可以工作在0.94GHz~1.11GHz(低频段)和5.18GHz~6.0GHz(高频段)。因此,可以实现对900MHz(17.8%)以及5.8GHz两个频段的覆盖。
图6和图7分别为本发明实施例提供的天线在低频段以及高频段的天线方向图。如图6和图7所示,本发明实施例提供的天线在低频段以及高频段两个频段上都具有良好的方向性,全向性好,没有特定方向上的缺陷。
基于以上实施例提供的天线,本发明实施例还进一步提供了一种无线信号处理设备。本实施例并不对该无线信号处理设备的具体实现进行限定,其可以是任何类型或者种类的,用以进行无线信号收发的电子设备,例如遥控器、智能终端、可穿戴设备或者移动载具的信号收发器。
图8为本发明实施例提供的无线信号处理设备的结构示意图。如图8所示,该无线信号处理设备包括:天线100、发射通路200以及接收通路300。天线100通过馈线连接至接收通路200或发射通路300,以实现相互间的信号传输。
其中,天线100具体可以是以上一个或者多个实施例所述的天线,由无线信号处理设备的具体实现所决定。例如,天线100可以是覆盖两个频段的全向天线。
发射通路200是用于将待发送的信息内容加载到载波信号,形成无线信号的功能模块。其具体可以是任何类型的,由一个或者多个电子元件组合形成,可以生成无线信号的电子系统,如射频芯片。
接收通路300是用于对所述天线接收到无线信号进行解析,以获取无线信号中包含的信息内容的电子系统,如特定型号的解码芯片。其与发射通路200具有相反的信息流动方向,是用以完成信息获取的功能模块。
在一些实施例中,基于无线信号处理设备的具体实现的不同,发射通路200和接收通路300中的其中一个可以减省。例如,在无线信号处理设备为遥控器时,可以减省接收通路300,只需要具备发射通路200即可。
本发明实施例还进一步提供了以上实施例提供的天线的应用场景。图9为本发明实施例提供的的天线应用于无人机的结构示意图。
随着无人机技术的发展,总是期望能够尽可能地减小无人机的机身体积,以使得无人机可以适用于执行更多场景下的飞行任务。但在无人机机身体积缩小的情况下,对于天线的尺寸和结构提出了更高的要求,期望能够在有限的体积和尽可能简单的结构中实现。
由此,应用本发明实施例提供的天线,可以很好的满足具有较小机身的无人机关于天线体积和结构的需求。如图9所示,该无人机可以包括:机身400,电机(510,520)以及天线。
其中,机身400作为无人机的主体结构,可以采用任何合适的材料制成并具有符合使用需要的结构及尺寸(如图9所示的固定翼无人机)。机身400上可以设置有起落架410、螺旋桨420、摄像机430等多种不同的功能部件。当然,本领域技术人员还可以根据实际情况的需要,增加或者减省其中的一个或者多个功能部件,例如可以为摄像机430增设对应的云台440。
电机(510,520)安装于机身400,用于为无人机提供飞行动力。该电机可以设置有一个或者多个,布置于机身400相应的位置(如机身电机510,翼尖电机520)分别用于执行不同的功能(例如驱动螺旋桨420旋转、控制机身姿态等)。
天线可以安装收容于起落架410内(例如图9所示的,标号为410的后起落架内),作为无线信号收发设备的其中一部分,用以接收来自遥控器的遥控操作指令或者向遥控器或者其他的智能终端反馈相关的数据信息(如拍摄的图像、无人机自身的运行状态参数)。
当然,基于以上实施例提供的无人机应用场景,本领域技术人员还可以将以上实施例提供的天线应用于其他类似的无人驾驶的移动载具而不限于图9所示的无人机。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;在本发明的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化,为了简明,它们没有在细节中提供;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (18)

1.一种天线,其特征在于,包括:
基板,所述基板具有第一表面以及位于所述第一表面反面的第二表面;
设置在所述第一表面的第一振子和第二振子,所述第一振子与所述第二振子的朝向相反,所述第一振子位于接近基板头部的一端,所述第二振子位于接近基板根部的一端;
设置在所述第二表面的第三振子,所述第三振子与所述第一振子的一部分结构镜像对称,并且与所述第二振子导通,以使所述第一振子、第二振子以及第三振子组成耦合谐振点;
与所述第一振子、第二振子以及第三振子连接的馈线。
2.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述天线还包括:设置在所述第二表面的第四振子和第五振子;
所述第四振子与所述第五振子对称设置,具有相反的朝向,所述第四振子朝向所述基板头部的一端。
3.根据权利要求2所述的天线,其特征在于,所述馈线包括第一馈线和第二馈线;
所述第一馈线行走在所述基板的第一表面,与所述第一振子、第二振子以及第三振子连接;
所述第二馈线行走在所述基板的第二表面,与所述第四振子和第五振子连接。
4.根据权利要求3所述的天线,其特征在于,所述第一馈线和所述第二馈线为同轴线;
所述第一振子与所述第一馈线的内导体连接,所述第二振子和所述第三振子形成通路与所述第一馈线的外导体连接;
所述第四振子与所述第二馈线的内导体连接,所述第五振子与所述第二馈线的外导体连接。
5.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第一振子和所述第二振子沿所述基板的轴线方向对称设置。
6.根据权利要求1所述的天线,其特征在于,所述第一振子的有效长度与所述第二振子的有效长度的差大于零,并且小于预设的长度阈值。
7.根据权利要求4或5或6所述的天线,其特征在于,所述第一振子包括:
第一振子主体,所述第一振子主体具有沿所述基板的径向方向延伸的预定长度;
分别在所述第一振子主体的两个末端,沿所述基板的轴向方向延伸形成的一对第一振臂;
设置在所述第一振子的对称轴线上的第一微带线,所述第一微带线的长度大于所述振臂,并且与所述振子主体连通;
设置在所述第一微带线与所述第一振臂之间的一对第二微带线,所述第二微带线长度大于所述第一微带线,并且与所述第一振子主体连通。
8.根据权利要求7所述的天线,其特征在于,所述第三振子与所述第一振子主体以及一对所述第二微带线镜像对称。
9.根据权利要求4或5或6所述的天线,其特征在于,所述第二振子包括:
第二振子主体,所述第二振子主体具有沿所述基板的径向方向延伸的预定长度;
一对第二振臂,所述第二振臂在靠近所述第二振子主体末端的位置,沿所述基板的轴向方向延伸形成;
一对第三微带线,所述第三微带线设置在一对所述第二振臂之间。
10.根据权利要求9所述的天线,其特征在于,所述第三微带线延伸至所述基板根部的一端;所述第三微带线的宽度大于所述第二振臂。
11.根据权利要求2-5任一项所述的天线,其特征在于,所述第四振子包括:第四振子主体以及由所述第四振子的两个末端,沿所述基板的轴线方向延伸形成的一对第四振臂。
12.根据权利要求2-5任一项所述的天线,其特征在于,所述第一振子、第二振子和第三振子组成第一辐射部,所述第四振子和第五振子组成第二辐射部;
所述第一辐射部对应第一频段;所述第二辐射部对应第二频段,具有所述第二频段的谐振波长的1/8至3/4之间的尺寸长度;所述第一频段的频率高于所述第二频段。
13.根据权利要求12所述的天线,其特征在于,所述第一频段为900MHz频段,所述第二频段为5.8GHz频段。
14.根据权利要求1-6任一项所述的天线,其特征在于,所述天线还包括:具有预设尺寸的垫体,
所述垫体设置在所述馈线与所述基板之间,以使所述馈线保持与所述基板的距离。
15.根据权利要求14所述的天线,其特征在于,所述垫体包括:泡棉层、塑料架或者木材架。
16.根据权利要求14所述的天线,其特征在于,将所述馈线和所述垫体固定在所述基板上的固定方式包括:捆扎固定或者粘贴固定。
17.一种无线信号处理设备,其特征在于,包括:
如权利要求1-16任一项所述的天线,用于发送或接收无线信号;
发射通路,用于将信息内容加载到射频载波信号中,形成无线信号并通过所述天线发送。
18.一种无人机,其特征在于,包括:
机身,所述机身上具有起落架;
电机,安装于所述机身上,用于为所述无人机提供飞行动力;
如权利要求1-16任一项所述的天线,安装于所述起落架内。
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