CN110931965B - 双频天线和飞行器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种双频天线和飞行器。双频天线包括基板、第一辐射部、第二辐射部和同轴线；所述第一辐射部和所述第二辐射部设置于所述基板的表面；所述同轴线包括内导线以及与所述内导线绝缘隔离的外导线；所述第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，所述第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置。飞行器包括了上述的双频天线。双频天线和飞行器具有较好的全向性。

Description

双频天线和飞行器
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种双频天线和飞行器。
背景技术
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，小型化要求天线缩小自身尺寸，以适应通信设备集成度不断提高、体积越来越小的发展趋势。而现有的双频天线具有定向的方向，无法满足水平面360度全向均匀覆盖天线需求。
因此如何提高一种全向性的天线，就成了现有技术的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双频天线和飞行器，旨在使天线具有全向性。
为实现上述目的，本发明提供了一种双频天线，所述双频天线包括基板、第一辐射部、第二辐射部和同轴线；所述第一辐射部和所述第二辐射部设置于所述基板的表面；所述同轴线包括内导线以及与所述内导线绝缘隔离的外导线；所述第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，所述第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置。
优选地，所述第一辐射部和所述第二辐射部的形状都为轴对称图形。
优选地，所述第一辐射部包括馈电阻抗部和第一辐射贴片，所述馈电阻抗部和所述第一辐射贴片电性连接，所述馈电阻抗部和所述内导线电性连接。
优选地，所述第一辐射贴片包括平行设置的第一振子臂和第二振子臂，所述第一振子臂、所述第二振子臂都和所述馈电阻抗部电性连接。
优选地，所述第一辐射部辐射时产生第一辐射频段的波长的谐振波，所述第一振子臂的长度为第一辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4，所述第二振子臂的长度为第一辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4。
优选地，所述第二辐射部上包括一凹槽，所述第一辐射部的至少一部分位于所述凹槽内。
优选地，所述第二辐射部包括连接臂和第二辐射贴片，所述连接臂远离所述第一辐射部的一侧和所述第二辐射贴片电性连接。
优选地，所述第二辐射贴片包括第三振子臂和第四振子臂，所述第三振子臂、所述第四振子臂都和所述连接臂电性连接，所述第三振子臂和所述第四振子臂间隔设置。
优选地，所述第二辐射部辐射时产生第二辐射频段的波长的谐振波，所述第三振子臂的长度为第二辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4，所述第四振子臂的长度为第二辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4。
优选地，所述第二辐射部还包括第三辐射贴片，所连接臂靠近所述第一辐射部的一侧和所述第三辐射贴片电性连接。
优选地，所述第三辐射贴片包括第五振子臂和第六振子臂，所述第五振子臂、所述第六振子臂都和所述连接臂电性连接，所述第五振子臂、所述第六振子臂和所述连接臂围成凹槽。
第二方面，本发明还提供一种飞行器，所述飞行器包括机身、与所述机身相连的机臂、设于所述机臂的动力装置、设于所述机身的起落架以及本申请第一方面实施例所述的双频天线，所述双频天线设置在所述起落架中。
与现有技术相比，本发明的双频天线的第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置，双频天线具有较好的全向性，双频天线满足水平面360度全向均匀覆盖天线需求，第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，也提高了天线的全向性，实现双频天线有限长度内达到需求驻波带宽，且双频天线结构简单，双频天线的体积小，成本低，方便使用。
本发明的第一辐射部和所述第二辐射部的形状都为轴对称图形，保证了双频天线辐射的全向性。
与现有技术相比，本发明的飞行器包括机身、与所述机身相连的机臂、设于所述机臂的动力装置、设于所述机身的起落架以及本申请第一方面实施例所述的双频天线，所述双频天线设置在所述起落架中，双频天线的第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置，双频天线具有较好的全向性，双频天线满足水平面360度全向均匀覆盖天线需求，第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，也提高了天线的全向性，实现双频天线有限长度内达到需求驻波带宽，且双频天线结构简单，双频天线的体积小，成本低，方便使用。
附图说明
图1为本发明的双频天线的结构示意图。
图2为本发明的第一辐射部的结构示意图。
图3为本发明的第二辐射部的结构示意图。
图4为双频天线的S曲线参数图。
图5A为双频天线的第一辐射部在2.45GHz的方向图。
图5B为双频天线的第二辐射部在5.5MHz的方向图。
图6为本发明第二实施例提供的一种飞行器的俯视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1，本发明提供一种双频天线10，该双频天线10能在 2.35GHz～2.8GHz及4.8GHz～6.0GHz两个频段工作，带宽分别为350MHz (13.0％)及1.48GHz(26.0％)，双频天线10满足了常用的2.45Hz和5.5GHz 频段的覆盖，本发明的天线全向性较好。双频天线10包括基板11、第一辐射部12、第二辐射部13和同轴线(图未示)；第一辐射部12和第二辐射部13设置于基板11的表面，第一辐射部12和第二辐射部13间隔设置；同轴线同时给第一辐射部12和第二辐射部13馈电，第一辐射部1212和第二辐射部1313 分开设计，减少两个频段之间的相互影响，使双频天线1010具有较好的全向性。
基板11用于承载第一辐射部12和第二辐射部13，基板11可以为PCB (PrintedCircuit Board，印刷电路板)板。基板11选用绝缘材质，基板11的具体材质不做限定，如基板11的材质为聚对苯二甲酸乙二醇酯或硅树脂高分子材料。第一辐射部12和第二辐射部13可以设置在基板11的同一表面上，第一辐射部12和第二辐射部13也可以设置在基板11的相对的表面上，本实施例中，以第一辐射部12和第二辐射部13设置在基板11的同一表面上进行说明。基板11的形状呈长方体形，基板11承载第一辐射部12、第二辐射部 13的表面呈长方形。
同轴线可以选用现有天线中常用的同轴线。同轴线与馈电装置或馈电网络电连接，以给第一辐射部12和第二辐射部13馈电。同轴线包括内导线以及与内导线绝缘隔离的外导线。其中，内导线和第一辐射部12电性连接，外导线和第二辐射部13电性连接。
请参阅图2，第一辐射部12包括馈电阻抗部121和第一辐射贴片122，馈电阻抗部121和第一辐射贴片122电性连接，所述馈电阻抗部121还和内导线电性连接。内导线通过馈电阻抗部121给第一辐射贴片122馈电。优选地，第一辐射部12的形状为轴对称图形，保证了双频天线10辐射的全向性。第一辐射部12辐射时产生第一辐射频段的波长的谐振波。第一辐射频段为 2.35GHz～2.8GHz。
馈电阻抗部121能导电。馈电阻抗部121的形状不做限定，能使内导线通过馈电阻抗部121给第一辐射贴片122馈电即可。在本实施例中，馈电阻抗部121呈“U”形。馈电阻抗部121也能调节双频天线10的阻抗带宽，使得双频天线10的性能更加稳定。控制馈电阻抗部121的宽度能调节第一辐射部 12的输入端的特性阻抗，能适度控制在双频天线10的阻抗以实现双频天线 10的宽带辐射。
第一辐射贴片122的形状不做限定，第一辐射贴片122的形状可以为矩形、梯形或椭圆形等。第一辐射贴片122的长度为第一辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4。在本实施例中，第一辐射贴片122包括平行设置的第一振子臂1221和第二振子臂1222，第一振子臂1221、第二振子臂1222都和馈电阻抗部121电性连接。第一振子臂1221和第二振子臂1222间隔设置。
第一振子臂1221能导电。第一振子臂1221的形状不做限定，第一振子臂1221的长度为第一辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4即可。在本实施例，第一振子臂1221的形状为长方形。第一振子臂1221的形状也可以为三角形，或者梯形等。
第二振子臂1222能导电。第二振子臂1222的形状不做限定，第二振子臂1222的长度为第一辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4即可。在本实施例，第二振子臂1222的形状为长方形。第二振子臂1222的形状也可以为三角形，或者梯形等。优选地，第一振子臂1221的长度和第二振子臂1222 的长度相等。
请一并参阅图1和图3，第二辐射部13和第一辐射部12沿基板11的长度方向排布。第二辐射部13上包括一凹槽131，第一辐射部12的一部分位于凹槽131内，可以是馈电阻抗部121的至少一部分位于凹槽131内，实现了双频天线10的双频辐射。具体的，第二辐射部13包括连接臂132、第二辐射贴片133和第三辐射贴片134，连接臂132远离所述第一辐射部12的一侧和第二辐射贴片133电性连接。连接臂132靠近第一辐射部12的一侧和第三辐射贴片134连接。连接臂132和外导线电性连接，外导线通过连接臂132同时给第二辐射贴片133和第三辐射贴片134馈电。优选地，第二辐射部13的形状为轴对称图形，保证了双频天线10辐射的全向性。第二辐射部13辐射时产生第二辐射频段的波长的谐振波。第二辐射频段为4.8GHz～6.0GHz。本实施例中，第二辐射部13和第一辐射部12不相互对称，优化了双频天线10 的辐射，可对双频天线10的两个频带进行调节。
连接臂132能导电，连接臂132的形状不做限定。本实施例中，连接臂 132的形状为长方形。
第二辐射贴片133包括第三振子臂1331和第四振子臂1332，第三振子臂 1331、第四振子臂1332都和连接臂132电性连接，第三振子臂1331和第四振子臂1332间隔设置。优选地，第三振子臂1331、第四振子臂1332和连接臂132形成的形状呈“U”形。
第三振子臂1331能导电。第三振子臂1331的形状不做限定，第三振子臂1331的长度为第二辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4即可。在本实施例，第三振子臂1331的形状为长方形。第三振子臂1331的形状也可以为三角形，或者梯形等。
第四振子臂1332能导电。第四振子臂1332的形状不做限定，第四振子臂1332的长度为第二辐射频段的波长的谐振波的波长的1/8～3/4即可。在本实施例，第四振子臂1332的形状为长方形。第四振子臂1332的形状也可以为三角形，或者梯形等。优选地，第四振子臂1332的长度和第三振子臂1331 的长度相等。
第三辐射贴片134包括第五振子臂1341和第六振子臂1342，第五振子臂 1341、第六振子臂1342都和连接臂132电性连接，第五振子臂1341、第六振子臂1342和所述连接臂132围成前述的凹槽131。优选地，第五振子臂1341、第六振子臂1342和连接臂132形成的形状呈“U”形。
第五振子臂1341能导电。第五振子臂1341的形状不做限定。在本实施例，第五振子臂1341的形状为长方形。第五振子臂1341的形状也可以为三角形，或者梯形等。优选地，第五振子臂1341和第三振子臂1331位于同一条直线上。
第六振子臂1342能导电。第六振子臂1342的形状不做限定。在本实施例，第六振子臂1342的形状为长方形。第六振子臂1342的形状也可以为三角形，或者梯形等。优选地，第六振子臂1342的长度和第五振子臂1341的长度相等。优选地，第六振子臂1342和第四振子臂1332位于同一条直线上。连接臂132、第二辐射贴片133和第三辐射贴片134组成的形状为“H”形，即第二辐射部13呈“H”形。
请一并参阅图4，由图可知，双频天线10的第一辐射部12可工作在 2.35GHz～2.8GHz，带宽为350MHz(13.0％)，双频天线10的第二辐射部13 可工作在4.8GHz～6.0GHz，带宽为1.48GHz(26.0％)，满足常用的2.45Hz和 5.5GHz频段的覆盖。
如图5A所示，由图可知，双频天线1010在2.45GHz可实现全方向覆盖，并且天线辐射方向最大值在水平方向。
如图5B所示，由图可知，双频天线1010在5.5GHz可实现全方向覆盖，并且辐射方向最大值在水平方向。
请参阅图6，本发明第二实施例提供一种飞行器20，该飞行器20包括机身21、与机身21相连的机臂22、设于机臂22的动力装置23、设于机身21 的起落架24以及双频天线1010。其中，动力装置23用于为飞行器20提供飞行动力，双频天线1010设置在起落架24中。
本实施例中，以飞行器的仰视图为例示意性的示出了双频天线10的安装位置，本实施例中双频天线10的安装位置并不仅限于附图6示出的安装位置，其他能够较好的满足信号收发的双频天线10的安装位置亦可。
在飞行器20的起落架24中设置的双频天线10，拓宽了双频天线10在俯仰面的波宽，在天线倾斜时信号保持稳定。从而使飞行器在飞行过程，减小飞行器的飞行姿势对通信的影响，保障飞行器20在飞行过程中的通信。
与现有技术相比，本发明的双频天线的第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置，双频天线具有较好的全向性，双频天线满足水平面360度全向均匀覆盖天线需求，第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，也提高了天线的全向性，实现双频天线有限长度内达到需求驻波带宽，且双频天线结构简单，双频天线的体积小，成本低，方便使用。
本发明的第一辐射部和所述第二辐射部的形状都为轴对称图形，保证了双频天线辐射的全向性。
与现有技术相比，本发明的飞行器包括机身、与所述机身相连的机臂、设于所述机臂的动力装置、设于所述机身的起落架以及本申请第一方面实施例所述的双频天线，所述双频天线设置在所述起落架中，双频天线的第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置，双频天线具有较好的全向性，双频天线满足水平面360度全向均匀覆盖天线需求，第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，也提高了天线的全向性，实现双频天线有限长度内达到需求驻波带宽，且双频天线结构简单，双频天线的体积小，成本低，方便使用。
需要说明的是，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。并且本文中的术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、装置、物品或者方法不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、装置、物品或者方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、装置、物品或者方法中还存在另外的相同要素。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种双频天线，其特征在于：所述双频天线包括基板、第一辐射部、第二辐射部和同轴线；所述第一辐射部和所述第二辐射部设置于所述基板的表面；所述同轴线包括内导线以及与所述内导线绝缘隔离的外导线；所述第一辐射部和所述内导线电性连接；所述第二辐射部和所述外导线电性连接，所述第二辐射部和所述第一辐射部间隔设置；所述第二辐射部上包括一凹槽，所述第一辐射部的至少一部分位于所述凹槽内；
所述第一辐射部和所述第二辐射部的形状都为轴对称图形；所述第一辐射部包括馈电阻抗部和第一辐射贴片，所述馈电阻抗部和所述第一辐射贴片电性连接，所述馈电阻抗部和所述内导线电性连接。
2.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第一辐射贴片包括平行设置的第一振子臂和第二振子臂，所述第一振子臂、所述第二振子臂都和所述馈电阻抗部电性连接。
3.如权利要求2所述的双频天线，其特征在于：所述第一辐射部辐射时产生第一辐射频段的谐振波，所述第一振子臂的长度为第一辐射频段的波长的1/8～3/4，所述第二振子臂的长度为第一辐射频段的波长的1/8～3/4。
4.如权利要求1所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射部包括连接臂和第二辐射贴片，所述连接臂远离所述第一辐射部的一侧和所述第二辐射贴片电性连接。
5.如权利要求4所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射贴片包括第三振子臂和第四振子臂，所述第三振子臂、所述第四振子臂都和所述连接臂电性连接，所述第三振子臂和所述第四振子臂间隔设置。
6.如权利要求5所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射部辐射时产生第二辐射频段的谐振波，所述第三振子臂的长度为第二辐射频段的波长的1/8～3/4，所述第四振子臂的长度为第二辐射频段的波长的1/8～3/4。
7.如权利要求4所述的双频天线，其特征在于：所述第二辐射部还包括第三辐射贴片，所述连接臂靠近所述第一辐射部的一侧和所述第三辐射贴片电性连接。
8.如权利要求7所述的双频天线，其特征在于：所述第三辐射贴片包括第五振子臂和第六振子臂，所述第五振子臂、所述第六振子臂都和所述连接臂电性连接，所述第五振子臂、所述第六振子臂和所述连接臂围成所述凹槽。
9.一种飞行器，其特征在于：所述飞行器包括机身、与所述机身相连的机臂、设于所述机臂的动力装置、设于所述机身的起落架以及如权利要求1-8任一项所述的双频天线，所述双频天线设置在所述起落架中。
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