CN106058440A - 一种基于tpa板材的无人机天线 - Google Patents

一种基于tpa板材的无人机天线 Download PDF

Info

Publication number
CN106058440A
CN106058440A CN201610344215.4A CN201610344215A CN106058440A CN 106058440 A CN106058440 A CN 106058440A CN 201610344215 A CN201610344215 A CN 201610344215A CN 106058440 A CN106058440 A CN 106058440A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper foil
tpa
unmanned plane
antenna
foil layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610344215.4A
Other languages
English (en)
Inventor
江荣
刘代东
王小阳
江方兵
黄松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TDWB Corp
Original Assignee
TDWB Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TDWB Corp filed Critical TDWB Corp
Priority to CN201610344215.4A priority Critical patent/CN106058440A/zh
Publication of CN106058440A publication Critical patent/CN106058440A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/28—Adaptation for use in or on aircraft, missiles, satellites, or balloons
    • H01Q1/285—Aircraft wire antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于TPA板材的无人机天线，所述天线设置在无人机顶的正上方，使得天线整体呈倒F型结构；所述天线为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层，所述顶部电镀铜箔层和中间铜箔层之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层和底部铜箔层之间填充有第二TPA层。本发明通过对无人机天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、可靠性高、适用于无人机的倒F天线。本发明可广泛应用于各种无人机天线。

Description

一种基于TPA板材的无人机天线
技术领域
本发明涉及天线设计领域，尤其涉及一种无人机天线。
背景技术
TPA：Thermosetting Polymer Alloy，热固聚合复合材料。
无人驾驶飞机简称“无人机”，英文缩写为“UAV”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。天线在无人机收发信机中占有重要地位。其性能,尤其是方向性和效率直接影响着通信距离和发射机的安全。根据无人机飞行特点, 对于无伺服的通信天线, 其方向图在水平面上应具有全向性。受无人机载荷的限制,机载天线的尺寸要小,重量要轻,同时要考虑外形对无人机飞行性能的影响。倒F型天线(invert Fantenna ,IFA)为低剖面小天线, 与其他天线相比, 其优点是无需附加匹配电路, 结构简单, 且方向图满足无人机通信要求。
无人机一般采用高频信号通信，频段到达千兆赫,这就意味着对它们所用的微波天线电路基板提出了更高的要求。长期以来,高频微波基板几乎没有越出使用聚四氟乙烯的老传统,但是,它有若干缺点：玻璃化温度低,敌刚性差；加工复杂,故成本高；金属化孔镀层与孔壁的结合力弱,故可靠性不高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种敌刚性强、加工简单、可靠性高、适用于无人机的倒F天线。
本发明所采用的技术方案是：
一种基于TPA板材的无人机天线，所述天线设置在无人机顶的正上方，所述天线包括平行于无人机顶的第一平行臂、垂直于无人机顶的第一垂直臂，所述第一平行臂与第一垂直臂交接，交接点沿第一振臂方向延长形成第二平行臂，所述第二平行臂延长并向垂直无人机顶方向弯折形成第二垂直臂，使得天线整体呈倒F型结构；所述天线为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层，所述顶部电镀铜箔层和中间铜箔层之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层和底部铜箔层之间填充有第二TPA层。
优选的，所述第一TPA层和第二TPA层为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。
优选的，所述第一平行臂长度为36mm，所述第二平行臂长度为7mm，所述第一垂直臂长度为35mm，所述第二垂直臂长度为20mm。
优选的，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层的厚度分别为9微米、3微米和9微米。
优选的，所述第一TPA层和第二TPA层的厚度均为60微米。
优选的，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层通过过孔互相电性连接。
本发明的有益效果是：
本发明通过对无人机天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、可靠性高、适用于无人机的倒F天线。
本发明可广泛应用于各种无人机天线。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
图1是本发明倒F型天线一种实施例的结构示意图；
图2是本发明倒F型天线横截面一种实施例的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例设计的天线工作在2.4GHz。如图1所示，天线整体呈倒F型结构，所述天线设置在无人机顶的正上方，所述天线包括平行于无人机顶的第一平行臂11、垂直于无人机顶的第一垂直臂12，所述第一平行臂11与第一垂直臂12交接，交接点沿第一振臂方向延长形成第二平行臂13，所述第二平行臂13延长并向垂直无人机顶方向弯折形成第二垂直臂14，使得天线整体呈倒F型结构；
如图2所示，所述天线采用多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23，所述顶部电镀铜箔层21和中间铜箔层22之间填充有第一TPA层24，所述中间铜箔层22和底部铜箔层23之间填充有第二TPA层25。优选的，所述顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23通过过孔互相电性连接。
优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。本发明在热固聚合复合材料中掺合了热固性树脂，与聚四氟乙烯相比,它的损耗更小、介电常数更稳定。
为了研究温度对介电常数稳定性的影响,我们将介电常数的热变系数TCk=-100ppm/℃的材料天线与Tck=10ppm/℃的本发明天线做了实际比照。
如果TCk=-100ppm/℃,则介电常数Dk变化量△Dk=-0.032；
对2.4GHz：频率变化量△f=9MHz；
对25GHz：频率变化量△f=140MHz；
如果采用本发明TCk=10ppm/℃天线,则介电常数Dk变化量△Dk=-0.0032；
对2.4GHz：频率变化量△f=0.9MHz；
对25GHz：频率变化量△f=14MHz。
显然，以上验证表明，本发明改进了天线性能，提高了可靠性。
优选的，所述第一平行臂11长度为36mm，所述第二平行臂13长度为7mm，所述第一垂直臂12长度为35mm，所述第二垂直臂14长度为20mm。
优选的，所述顶部电镀铜箔层21、中间铜箔层22和底部铜箔层23的厚度分别为9微米、3微米和9微米。
经测试，该实施例中，天线辐射效率为92.87%,总效率为92.34%。方向图满足无人机通信需求，最大方向系数为5.261dB。
优选的，所述第一TPA层24和第二TPA层25的厚度均为60微米。
本发明通过对无人机天线的结构和板材的改进设计，克服了现有技术中玻璃化温度低、敌刚性差、加工复杂、可靠性不高的问题，实现了一种敌刚性强、加工简单、可靠性高、适用于无人机的倒F天线。
本发明可广泛应用于各种无人机天线。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述天线设置在无人机顶的正上方，所述天线包括平行于无人机顶的第一平行臂、垂直于无人机顶的第一垂直臂，所述第一平行臂与第一垂直臂交接，交接点沿第一振臂方向延长形成第二平行臂，所述第二平行臂延长并向垂直无人机顶方向弯折形成第二垂直臂，使得天线整体呈倒F型结构；
所述天线为多层板结构天线，所述多层板结构天线包括顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层，所述顶部电镀铜箔层和中间铜箔层之间填充有第一TPA层，所述中间铜箔层和底部铜箔层之间填充有第二TPA层。
2.根据权利要求1所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述第一TPA层和第二TPA层为由树脂和玻纤布组成的热固聚合复合材料层。
3.根据权利要求1所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述第一平行臂长度为36mm，所述第二平行臂长度为7mm，所述第一垂直臂长度为35mm，所述第二垂直臂长度为20mm。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层的厚度分别为9微米、3微米和9微米。
5.根据权利要求1至3任一项所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述第一TPA层和第二TPA层的厚度均为60微米。
6.根据权利要求4所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层通过过孔互相电性连接。
7.根据权利要求5所述的一种基于TPA板材的无人机天线，其特征在于，所述顶部电镀铜箔层、中间铜箔层和底部铜箔层通过过孔互相电性连接。
CN201610344215.4A 2016-05-23 2016-05-23 一种基于tpa板材的无人机天线 Pending CN106058440A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610344215.4A CN106058440A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种基于tpa板材的无人机天线

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610344215.4A CN106058440A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种基于tpa板材的无人机天线

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106058440A true CN106058440A (zh) 2016-10-26

Family

ID=57177654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610344215.4A Pending CN106058440A (zh) 2016-05-23 2016-05-23 一种基于tpa板材的无人机天线

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106058440A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571518A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 湖南智领通信科技有限公司 一种基于热塑性聚酰亚胺板材的无人机机载天线

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039697B1 (ko) * 2008-12-26 2011-06-08 전자부품연구원 인쇄회로기판 및 이를 갖는 임베딩 안테나 장치
CN102738565A (zh) * 2012-06-09 2012-10-17 陕西凌云电器集团有限公司 一种机载导航天线
CN202513281U (zh) * 2012-04-12 2012-10-31 广东欧珀移动通信有限公司 一种天线结构
CN202977713U (zh) * 2012-12-18 2013-06-05 深圳市鼎耀科技有限公司 倒f型天线
CN103296449A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 深圳光启创新技术有限公司 一种基板及超材料
CN204206611U (zh) * 2014-10-16 2015-03-11 金壬海 一种新型混合介质阶梯状多层电路板

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101039697B1 (ko) * 2008-12-26 2011-06-08 전자부품연구원 인쇄회로기판 및 이를 갖는 임베딩 안테나 장치
CN103296449A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 深圳光启创新技术有限公司 一种基板及超材料
CN202513281U (zh) * 2012-04-12 2012-10-31 广东欧珀移动通信有限公司 一种天线结构
CN102738565A (zh) * 2012-06-09 2012-10-17 陕西凌云电器集团有限公司 一种机载导航天线
CN202977713U (zh) * 2012-12-18 2013-06-05 深圳市鼎耀科技有限公司 倒f型天线
CN204206611U (zh) * 2014-10-16 2015-03-11 金壬海 一种新型混合介质阶梯状多层电路板

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110571518A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 湖南智领通信科技有限公司 一种基于热塑性聚酰亚胺板材的无人机机载天线
CN110571518B (zh) * 2019-09-18 2023-05-02 湖南智领通信科技有限公司 一种基于热塑性聚酰亚胺板材的无人机机载天线

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10581146B2 (en) Broadband stacked multi-spiral antenna array
CN108029191B (zh) 具有三层电介质和四层接地层结构的柔性电路板
US10847889B2 (en) Patch antenna with isolated feeds
CN108029192B (zh) 弯曲耐久性被改善的柔性电路板及其制造方法
CN107317108B (zh) 基于螺旋结构的雷达天线罩吸收体
US20180083350A1 (en) Up-down zigzag additive spiral antenna
US10122078B2 (en) Surface wave antenna using graded dielectric material
CN108141952A (zh) 弯曲耐久性被改善的柔性电路板
CN103811876A (zh) 一种应用于太赫兹波段相控阵的芯片-介质填充喇叭天线
US20170317421A1 (en) Low Profile Wideband Planar Antenna Element
US10707549B2 (en) Microstrip to waveguide transition systems and methods
US20210384609A1 (en) Chip antenna and antenna module including chip antenna
CN113497355A (zh) 片式天线
CN106058440A (zh) 一种基于tpa板材的无人机天线
CN206163688U (zh) 一种倒f型无人机天线
Ghazali et al. 3D printed metalized plastic waveguides for microwave components
CN106299632A (zh) 人工磁导体结构单元、人工磁导体结构以及相应的极化平面天线
CN109075432A (zh) 一种天线及无人机
CN105295753B (zh) 高频黏着胶水层叠结构及其制备方法
CN206212422U (zh) 高频传输线路
CN105958215A (zh) 一种基于tpa板材的lte阵列天线
CN103178340A (zh) 平衡微带线馈电加载金属圆片的印刷型v形天线
CN105680131B (zh) 一种带金属隔板的带状线和基片集成波导的一体化结构
KR102622525B1 (ko) 안테나 구조체 및 이를 구비하는 안테나 장치
Hirata et al. Absorber integrated planar slot array antenna for a 120-GHz-band close-proximity wireless system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161026

RJ01 Rejection of invention patent application after publication