CN117791123A - 一种天线及控制设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及天线技术领域，公开了一种天线及控制设备,天线包括壳体和天线模块，壳体包括天线罩和反射底壳，天线罩和反射底壳共同形成有容纳腔；天线模块安装于容纳腔内，天线模块用于辐射电磁信号，反射底壳用于反射天线模块所辐射的电磁信号，以使电磁信号朝天线罩的方向辐射。通过上述方式，本发明实施例能提升天线辐射电磁信号的距离。

Description

一种天线及控制设备

技术领域

本发明实施例涉及天线技术领域，特别是涉及一种天线及控制设备。

背景技术

目前很多用于控制无人飞行器飞行的控制设备使用全向天线来发送或者接收电磁波信号，从而控制飞行器的飞行。但是，全向天线的增益低传输距离短，从而限制了无人飞行器的飞行距离。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种天线及控制设备，能增加天线辐射电磁信号的距离。

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的一个技术方案是：提供一种天线，包括壳体和天线模块，壳体包括天线罩和反射底壳，天线罩和反射底壳共同形成有容纳腔；天线模块安装于容纳腔内，天线模块用于辐射电磁信号，反射底壳用于反射天线模块所辐射的电磁信号，以使电磁信号朝天线罩的方向辐射。在本实施例中，通过反射底壳反射天线模块所辐射的电磁信号，从而增强天线罩的一侧的电磁信号的强度，进而增加天线在天线罩的一侧的电磁信号的传输距离。

可选地，天线模块包括第一辐射组件，第一辐射组件包括第一介质板、第一馈线、第一辐射臂和第二辐射臂，第一介质板收容于容纳腔，第一辐射臂和第二辐射臂均设置于第一介质板，第一辐射臂的一端与第一馈线的内导体电连接，第二辐射臂的一端与第一馈线的外导体电连接，第二辐射臂的另一端朝远离第一辐射臂的方向延伸，第一辐射臂和第二辐射臂共同用于辐射第一频段电磁信号。

可选地，第一辐射臂包括第一平直段和第一渐变段，第一平直段的两端分别连接第一馈线的内导体和第一渐变段，并且从第一渐变段靠近第一平直段的一端到远离第一平直段的一端，第一渐变段的宽度逐渐增大，通过设置第一渐变段，可以缩短第一辐射臂的长度；

和/或，

第二辐射臂包括第二平直段和第二渐变段，第二平直段的两端分别连接第一馈线的外导体和第二渐变段，并且从第二渐变段靠近第二平直段的一端到远离第二平直段的一端，第二渐变段的宽度逐渐增大，通过设置第二渐变段，可以缩短第二辐射臂的长度。

可选地，第一辐射组件还包括第三辐射臂和第四辐射臂，第三辐射臂和第四辐射臂均设置于第一介质板，第三辐射臂的一端与第一馈线的内导体电连接，第四辐射臂的一端与第一馈线的外导体电连接，第四辐射臂的另一端朝远离第三辐射臂的方向延伸，第三辐射臂和第四辐射臂共同用于辐射第二频段电磁信号。通过设置第三辐射臂和第四辐射臂，使天线可以辐射第二频段电磁信号，从而可以在不同的环境下使用不同频段的电磁信号，有利于拓展天线的应用场景。

可选地，天线模块还包括第二辐射组件和功分组件，第一馈线与功分组件连接，第二辐射组件包括第二介质板、第二馈线、第五辐射臂和第六辐射臂，第二介质板收容于容纳腔，第五辐射臂和第六辐射臂均设置于第二介质板，第二馈线的外导体与第五辐射臂的一端连接，第二馈线的内导体与第六辐射臂的一端连接，第二馈线还与功分组件连接，第五辐射臂和第六辐射臂共同用于辐射第三频段电磁信号。通过设置第二辐射组件使天线还可以辐射第三频段电磁信号，可以进一步拓展天线的使用场景。

可选地，第五辐射臂的形状呈T形；和/或，第六辐射臂的形状呈T形。通过将第五辐射臂设置成T形，从而可以减少第五辐射臂的长度，将第六辐射臂设置成T形，从而可以减少第六辐射臂的长度。

可选地，第五辐射臂的数量为多个，多个第五辐射臂均设置于第二介质板的第一表面，并且多个第五辐射臂均与第二馈线的外导体电连接，第一表面朝向反射底壳。通过设置多个第五辐射臂，可以提高第三频段电磁信号的强度，进而有利于增加天线对第三频段电磁信号的辐射距离。

和/或，

第六辐射臂的数量为多个，多个第六辐射臂均设置于第二介质板的第二表面，并且多个第六辐射臂均与第二馈线的内导体电连接，第二表面背离反射底壳。通过设置多个第六辐射臂，同样可以提高第三频段电磁信号的强度，进而有利于增加天线对第三频段电磁信号的辐射距离。

可选地，第二辐射组件还包括第一馈电网络和第二馈电网络，第一馈电网络被配置为连接第五辐射臂和第二馈线的外导体，第二馈电网络被配置为连接第六辐射臂和第二馈线的内导体，第一馈电网络设置于第二介质板的第一表面，第二馈电网络设置于第二介质板的第二表面，并且在垂直于第一表面的方向上，第一馈电网络和第二馈电网络至少部分重叠，其中，第一表面朝向反射底壳，第二表面背离反射底壳。通过使第一馈电网络和第二馈电网络至少部分重叠，使第一馈电网络和第二馈电网络之间可以形成耦合效应，从而可以增强第三频段电磁信号的强度。

可选地，天线模块还包括第三辐射组件，第三辐射组件包括第三介质板、第三馈线、第七辐射臂和第八辐射臂，第三介质板收容于容纳腔，第七辐射臂和第八辐射臂均设置于介质板，第七辐射臂的一端与第三馈线的外导体电连接，第八辐射臂的一端与第三馈线的内导体电连接，第三馈线还与功分组件连接，第七辐射臂和第八辐射臂共同用于辐射第四频段电磁信号。通过设置第三辐射组件辐射第四频段电磁信号，从而进一步扩展了天线的使用场景。

可选地，第七辐射臂的数量为多个，多个第七辐射臂均设置于第三介质板的第三表面，多个第七辐射臂均与第三馈线的外导体电连接，第三表面朝向反射底壳。通过设置多个第七辐射臂，可以增强第四频段电磁信号的强度。

和/或，

第八辐射臂的数量为多个，多个第八辐射臂均设置于第三介质板的第四表面，多个第八辐射臂均与第三馈线的内导体电连接，第四表面背离反射底壳。通过设置多个第八辐射臂，同样可以增加第四频段电磁信号的强度。

可选地，第三辐射组件还包括第三馈电网络和第四馈电网络，第三馈电网络被配置为连接第七辐射臂和第二馈线的外导体，第四馈电网络被配置为连接第八辐射臂和第二馈线的内导体，第三馈电网络设置于第三介质板的第三表面，第四馈电网络设置于第三介质板的第四表面，并且在垂直于第三表面的方向上，第三馈电网络和第四馈电网络至少部分重叠，其中，第三表面朝向反射底壳，第四表面背离反射底壳。通过使第三馈电网络和第四馈电网络至少部分重叠，使第三馈电网络和第四馈电网络之间可以形成耦合效应，从而可以增强第四频段电磁信号的强度

为解决上述技术问题，本发明实施例采用的另一个技术方案是：提供一种控制设备，包括控制本体和上述的天线，天线中的壳体转动连接于控制本体，天线还包括馈电总线，馈电总线的一端与天线模块连接，馈电总线的另一端与控制本体连接，馈电总线被配置为实现天线模块与控制本体之间的电磁信号的传递。在本实施例中，通过将天线中的壳体转动连接于控制本体，从而可以通过转动壳体使天线朝向不同的方向辐射电磁信号。

可选地，控制设备还包括转动座，转动座安装于控制本体，转动座设置有第一转轴和第二转轴，第一转轴和第二转轴相对，第一转轴和第二转轴均插接于壳体，并且壳体可绕第一转轴和第二转轴转动。通过设置第一转轴和第二转轴，使壳体绕第一转轴和第二转轴转动，从而可以调整天线模块辐射电磁信号的方向。

本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施例通过将天线模块安装于由天线罩和反射底壳共同形成的容纳腔中，通过反射底壳将信号朝向天线罩的方向辐射，从而使天线罩这一侧的电磁信号强度增强，有利于增加电磁信号的辐射距离。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明实施例中提供的控制设备的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的控制设备的第一爆炸状态示意图；

图3是本发明实施例中提供的控制设备的第二爆炸状态示意图

图4是本发明实施例中提供的天线的第一爆炸状态示意图；

图5是图4中A部所示区域的放大图；

图6是图4中B部所示区域的放大图；

图7是本发明实施例中提供的天线的第二爆炸状态示意图；

图8是本发明实施例中提供的第一辐射组件的结构示意图；

图9是本发明实施例中提供的第二辐射组件在第一视角的结构示意图；

图10是图9中C部所示区域的放大图；

图11是本发明实施例中提供的第二辐射组件在第二视角的结构示意图；

图12是本发明实施例中提供的第三辐射组件在第一视角的结构示意图；

图13是图12中D部所示区域的放大图；

图14是图12中E部所示区域的放大图；

图15是第三辐射组件在第二视角的结构示意图；

图16是本发明实施例中提供的天线在第一频段和第二频段的S(Scatter，散射)参数图；

图17是本发明实施例中提供的天线在第一频段的方向图；

图18是本发明实施例中提供的天线在第二频段的方向图；

图19是本发明实施例中提供的天线在第三频段的S参数图；

图20是本发明实施例中提供的天线在第三频段的方向图；

图21是本发明实施例中提供的天线在第四频段的S参数图；

图22是本发明实施例中提供的天线在第四频段的方向图。

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”、“垂直的”、“水平的”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”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。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。

请参阅图1、图2和图3，上述的控制设备100包括天线10、控制本体20和转动座30，转动座30设置有第一转轴301和第二转轴302，第一转轴301和第二转轴302相对，并且第一转轴301和第二转轴302同轴。转动座30安装于控制本体20，天线10设置有第一转动孔14和第二转动孔15，第一转轴301转动设置于第一转动孔14，第二转轴302转动设置于第二转动孔15，以使天线10可以绕第一转轴301和第二转轴302转动。其中，天线10可以绕第一转轴301和第二转轴302转动至与控制本体20叠置的位置，以使在收纳控制设备100时减少控制设备100所占用的空间。控制本体20还与天线10连接，控制本体20可以将控制指令以电磁信号的形式传递给天线10，天线10可以将电磁信号向外界辐射，以使无人飞行器(图未示)可以接收控制本体20发出的控制指令，并根据指令完成对应的飞行动作。天线10还可以接收无人飞行器反馈回来的电磁信号，并将反馈回来的电磁信号传输至控制本体20，以便控制本体20可以获取无人飞行器的飞行信息。

对于上述的天线10，请参阅图2至图4，天线10包括：壳体1、天线模块2和馈电总线3。第一转动孔14和第二转动孔15均设置于壳体1，天线模块2安装于壳体1内，馈电总线3的一端与天线模块2连接，馈电总线3的另一端用于连接控制本体20，馈电总线3用于天线模块2与控制本体20之间电磁信号的传递，天线模块2用于辐射电磁信号。

对于上述的壳体1，请参阅图4，壳体1包括天线罩11和反射底壳12，天线罩11和反射底壳12共同形成有容纳腔13，天线模块2安装于容纳腔13中，反射底壳12用于反射天线模块2所辐射的电磁信号。当天线模块2辐射电磁信号时，电磁信号以天线模块2为中心朝多个方向辐射，朝向反射底壳12辐射的电磁信号被反射底壳12反射后转向天线罩11的方向辐射出去，以使天线模块2辐射的电磁信号集中向天线罩11背离反射底壳12的方向辐射，大大增强了天线罩11背离反射底壳12的方向的电磁信号的强度，有利于延长电磁信号的辐射距离。当天线10应用于无人飞行器的控制设备100时，由于天线10的辐射距离延长，从而可以使无人飞行器的飞行距离增加。

值得说明的是，反射底壳12采用金属材料制作而成，例如铜、铝、镍等；或者，反射底壳12朝向天线罩11的表面涂覆有金属层；或者，反射底壳12背离天线罩11的表面涂覆有金属层。因此，反射底壳12可以将电磁信号反射。

对于上述的天线模块2，请参阅图3、图4和图5，天线模块2包括第一辐射组件21、第二辐射组件22、第三辐射组件23和功分组件24。容纳腔13包括相互连通的第一腔体131和第二腔体132，第一辐射组件21收容于第二腔体132，第二辐射组件22、第三辐射组件23和功分组件24均收容于第一腔体131，并且第一辐射组件21大致垂直于第二辐射组件22，第三辐射组件23大致平行于第二辐射组件22。功分组件24设置有第一输出端241、第二输出端242、第三输出端243和接入端245，馈电总线3的一端与功分组件24电连接，馈电总线3的另一端与控制本体20电连接，功分组件24与控制本体20之间通过馈电总线3实现电磁信号的传输。第一辐射组件21与第一输出端241电连接，第二辐射组件22与第二输出端242电连接，第三辐射组件23与第三输出端243电连接。第一辐射组件21用于辐射第一频段电磁信号和第二频段电磁信号，第二辐射组件22用于辐射第三频段电磁信号，第三辐射组件23用于辐射第四频段电磁信号，功分组件24用于将电磁信号分配至第一辐射组件21、第二辐射组件22和第三辐射组件23，其中，第一频段、第二频段、第三频段和第四频段互不相同。具体地，功分组件24用于将第一频段电磁信号和第二频段电磁信号分配至第一辐射组件21辐射出去，将第三频段电磁信号分配至第二辐射组件22辐射出去，以及将第四频段电磁信号分配至第三辐射组件23辐射出去。由于在不同的环境下，需要使用不同频段的电磁信号工作，因此，在本实施例中，通过第一辐射组件21辐射第一频段电磁信号和第二频段电磁信号，通过第二辐射组件22辐射第三频段电磁信号，通过第三辐射组件23辐射第四频段电磁信号，以使天线10可以在多种环境下进行工作，有利于扩展天线10的应用范围。

值得说明的是，功分组件24为三工器。

对于上述的第一辐射组件21，请参阅图5、图7和图8，第一辐射组件21包括第一介质板211、第一馈线212、第一辐射臂213、第二辐射臂214、第三辐射臂215和第四辐射臂216。第一介质板211安装于容纳腔13的第二腔体132中，第一介质板211设置有第一馈电部2111和第二馈电部2112，第一馈电部2111和第二馈电部2112相互独立。第一辐射臂213的一端与第一馈电部2111电连接，第一辐射臂213的另一端朝远离第二馈电部2112的方向延伸，第二辐射臂的一端与第二馈电部2112电连接，第二辐射臂214的另一端朝远离第一馈电部2111的方向延伸，第一辐射臂213和第二辐射臂214共同用于辐射第一频段电磁信号。第三辐射臂215的一端与第一馈电部2111电连接，第三辐射臂215的另一端朝远离第二馈电部2112的方向延伸，并且第三辐射臂215与第一辐射臂213间隔分布。第四辐射臂216的一端与第二馈电部2112电连接，第四辐射臂216的另一端朝远离第一馈电部2111的方向延伸，并且第四辐射臂216与第二辐射臂214间隔分布，第三辐射臂215和第四辐射臂216共同用于辐射第二频段电磁信号。第一馈线212的内导体2121与第一馈电部2111电连接，第一馈线212的外导体2122与第二馈电部2112电连接，第一馈线212的内导体2121与第一馈线212的外导体2122之间相互绝缘。功分组件24还设置有射频地244，射频地244分别与第一输出端241、第二输出端242、第三输出端243以及接入端245之间相互隔开，以使射频地244与第一输出端241、第二输出端242、第三输出端243以及接入端245之间形成电绝缘。第一馈线212的内导体2121与第一输出端241电连接，第一馈线212的外导体2122与射频地244电连接，以通过第一馈线212实现第一辐射组件21与功分组件24之间的信号传输。

值得说明的是，第一频段电磁信号的频率大于或者等于0.82GHz并且小于或者等于0.86GHz，第二频段电磁信号的大于或者等于1.28GHz并且小于或者等于1.36GHz。

进一步地，请参阅图8，在第一方向X上，第一辐射臂213的长度L1大于或者等于第一频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第一频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第一频段电磁信号的中间频率0.84GHz计算，则第一辐射臂213的长度L1满足：44.64毫米≤L1≤267.86毫米。

进一步地，在第一方向X上，第一辐射臂213和第二辐射臂214相互对称。

在一些实施例中，请参阅图8，第一辐射臂213包括第一平直段2131和第一渐变段2132。第一平直段2131的一端与第一馈电部2111电连接，第一渐变段2132与第一平直段2131的另一端连接，并且从第一渐变段2132靠近第一平直段2131的一端到远离第一平直段2131的一端，第一渐变段2132的宽度逐渐增大。在本实施例中，通过设置第一渐变段2132，可以缩短第一辐射臂213在第一方向X上的长度，从而可以缩短天线10在第一方向X上的长度。另外，通过设置第一渐变段2132，还可以增加第一频段电磁信号的频带宽度。

在一些实施例中，请参阅图8，第二辐射臂214包括第二平直段2141和第二渐变段2142。第二平直段2141的一端与第二馈电部2112电连接，第二渐变段2142与第二平直段2141的另一端连接，并且从第二渐变段2142靠近第二平直段2141的一端到远离第二平直段2141的一端，第二渐变段2142的宽度逐渐增大。在本实施例中，通过设置第二渐变段2142，可以缩短第二辐射臂214在第一方向X上的长度，从而可以缩短天线10在第一方向X上的长度。另外，通过设置第二渐变段2142，还可以增加第一频段电磁信号的频带宽度。

在一些实施例中，请参阅图8，在第一方向X上，第三辐射臂215的长度L2大于或者等于第二频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第二频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第二频段电磁信号的中间频率1.32GHz计算，第三辐射臂215的长度L2满足：28.41毫米≤L2≤170.45毫米。

进一步地，请参阅图8，在第一方向X上，第四辐射臂216与第三辐射臂215相互对称。

对于上述的第二辐射组件22，请参阅图4、图5、图9、图10和图11，第二辐射组件22包括第二介质板221、第二馈线222、第五辐射臂223和第六辐射臂224。第二介质板221安装于容纳腔13的第一腔体131内，并且第二介质板221大致垂直于第一介质板211。第五辐射臂223安装于第二介质板221的第一表面2211，第一表面2211背离第一介质板211，第六辐射臂224安装于第二介质板221的第二表面2212，第一表面2211与第二表面2212相对，第五辐射臂223和第六辐射臂224共同用于辐射第三频段电磁信号。在垂直于第一表面2211方向上，第五辐射臂223和第六辐射臂224的投影不重叠，以减少第五辐射臂223与第六辐射臂224之间产生的干扰。第五辐射臂223的一端与第二馈线222的外导体2222电连接，第六辐射臂224的一端与第二馈线222的内导体2221电连接，第二馈线222的内导体2221还与功分组件24的第二输出端242电连接，第二馈线222的外导体2222还与功分组件24的射频地244电连接，以使第二馈线222可以实现功分组件24与第五辐射臂223以及第六辐射臂224之间的信号传输。

值得说明的是，第三频段电磁信号的频率大于或者等于2.12GHz并且小于或者等于2.75GHz。

在一些实施例中，请参阅图9，第五辐射臂223的形状呈T形。通过将第五辐射臂223设置成T形，可以缩短第五辐射臂223在第二方向Y上的长度，有利于缩小天线10的尺寸。

进一步地，请参阅图9，第五辐射臂223在第二方向Y上的长度L3大于或者等于第三频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第三频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第三频段电磁信号的中间频率2.435GHz计算，第五辐射臂223在第二方向Y上的长度L3满足：15.40毫米≤L3≤92.40毫米。

在一些实施例中，第五辐射臂223的数量为多个，多个第五辐射臂223均设置于第二介质板221的第一表面2211，并且多个第五辐射臂223呈矩形分布，多个第五辐射臂223的一端均与第二馈线222的外导体2222电连接。在本实施例中，通过设置多个第五辐射臂223，有利于增强天线10对第三频段电磁信号的辐射强度。

在一些实施例中，请参阅图11，第六辐射臂224的形状呈T形。通过将第六辐射臂224设置成T形，可以缩短第六辐射臂224在第二方向Y上的长度，有利于缩小天线10的尺寸。

进一步地，请参阅图11，第六辐射臂224在第二方向Y上的长度L4大于或者等于第三频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第三频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第三频段电磁信号的中间频率2.435GHz计算，第六辐射臂224在第二方向Y上的长度L4满足：15.40毫米≤L4≤92.40毫米。

在一些实施例中，第六辐射臂224的数量为多个，多个第六辐射臂224均设置于第二介质板221的第二表面2212，多个第六辐射臂224呈矩形分布，多个第六辐射臂224的一端均与第二馈线222的内导体2221电连接，并且在垂直于第一表面2211的方向上，多个第五辐射臂223和多个第六辐射臂224投影均不重叠，以减少多个第五辐射臂223和多个第六辐射臂224之间产生的干扰。在本实施例中通过设置多个第六辐射臂224，可以增强天线10对第三频段电磁信号的辐射强度。

在一些实施例中，请参阅图9、图10和图11，第二辐射组件22还包括第一馈电网络225和第二馈电网络226。第一馈电网络225设置于第二介质板221的第一表面2211，多个第五辐射臂223的一端均与第一馈电网络225连接，第二馈线222的外导体222与第一馈电网络225连接，多个第五辐射臂223与第二馈线222的外导体222之间通过第一馈电网络225传输电磁波信号。第二馈电网络226设置于第二介质板221的第二表面2212，并且第二馈电网络226部分穿过第二介质板221，以使第二馈电网络226部分暴露于第一表面2211。第二馈线222的内导体2221连接第二馈电网络226暴露于第一表面2211的部分，多个第六辐射臂224均与第二馈电网络226连接，第二馈线222的内导体2221与多个第六辐射臂224之间通过第二馈电网络226传输电磁信号。在垂直于第一表面2211的方向上，第一馈电网络225和第二馈电网络226部分重叠，部分不重叠，起到阻抗匹配作用，以提高第三频段辐射效率。

对于上述的第三辐射组件23，请参阅图4、图5、图12、图13和图15，第三辐射组件23包括第三介质板2301、第三馈线2302、第七辐射臂2303和第八辐射臂2304。第三介质板2301收容于第一腔体131，并且第三介质板2301大致平行于第二介质板221。第七辐射臂2303设置于第三介质板2301的第三表面23011，第三介质板2301的第三表面23011朝向反射底壳12。第七辐射臂2303的一端与第三馈线2302的外导体23022电连接，第八辐射臂2304设置于第三介质板2301的第四表面23012，第八辐射臂2304的一端与第三馈线2302的内导体23021电连接，第三表面23011和第四表面23012相对，第七辐射臂2303和第八辐射臂2304共同用于辐射第四频段电磁信号。第三馈线2302的内导体23021还与功分组件24的第三输出端243电连接，第三馈线2302的外导体23022还与功分组件24的射频地244电连接，以通过第三馈线2302实现功分组件24与第七辐射臂2303和第八辐射臂2304之间的电磁信号传输。

值得说明的是，第四频段电磁信号的频率大于或者等于4.80GHz并且小于或者等于6.09GHz。

在一些实施例中，请参阅图12，在第三方向Z上，第七辐射臂2303的宽度逐渐增大，这样可以缩短第七辐射臂2303在第三方向Z上的长度。

进一步地，请参阅图12，第七辐射臂2303在第三方向Z上的长度L5大于或者等于第四频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第四频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第四频段电磁信号的中间频率5.445GHz计算，第七辐射臂2303在第三方向Z上的长度L5满足：6.89毫米≤L5≤41.32毫米。

在一些实施例中，第七辐射臂2303的数量为多个，多个第七辐射臂2303均设置于第三介质板2301的第三表面23011，并且多个第七辐射臂2303呈矩形分布，多个第七辐射臂2303的一端均与第三馈线2302的外导体23022电连接。在本实施例中，通过设置多个第七辐射臂2303，有利于增强天线10对第四频段电磁信号的辐射强度。

进一步地，请参阅图15，第八辐射臂2304在第三方向Z上的长度L6大于或者等于第四频段电磁信号的波长的1/8并且小于或者等于第四频段电磁信号的波长的3/4。具体地，以第四频段电磁信号的中间频率5.445GHz计算，第八辐射臂2304在第三方向Z上的长度L6满足：6.89毫米≤L6≤41.32毫米。

在一些实施例中，第八辐射臂2304的数量为多个，多个第八辐射臂2304均设置于第三介质板2301的第四表面23012，多个第八辐射臂2304呈矩形分布，多个第八辐射臂2304的一端均与第三馈线2302的内导体2221电连接，并且在垂直于第三表面23011的方向上，多个第七辐射臂2303和多个第八辐射臂2304投影均不重叠，以减少多个第七辐射臂2303和多个第八辐射臂2304之间产生的干扰。在本实施例中通过设置多个第八辐射臂2304，可以增强天线10对第四频段电磁信号的辐射强度。

在一些实施例中，请参阅图12、图13和图15，第三辐射组件23还包括第三馈电网络2305和第四馈电网络2306。第三馈电网络2305设置于第三介质板2301的第三表面23011，多个第七辐射臂2303的一端均与第三馈电网络2305连接，第三馈线2302的外导体23022与第三馈电网络2305连接，多个第七辐射臂2303与第三馈线2302的外导体23022之间通过第三馈电网络2305传输电磁波信号。第四馈电网络2306设置于第三介质板2301的第四表面23012，并且第四馈电网络2306部分穿过第三介质板2301，以使第四馈电网络2306部分暴露于第三表面23011。第三馈线2302的内导体2221连接第四馈电网络2306暴露于第三表面23011的部分，多个第八辐射臂2304均与第四馈电网络2306连接，第三馈线2302的内导体2221与多个第八辐射臂2304之间通过第四馈电网络2306传输电磁信号。在垂直于第三表面23011的方向上，第三馈电网络2305和第四馈电网络2306由不同粗细的敷铜线组成且不完全重叠，起到阻抗匹配作用，以提高第四频段辐射效率。

在一些实施例中，请参阅图4、图5和图6，第一辐射组件21、功分组件24和馈电总线3的数量均为两个，两个第一辐射组件21以及两个功分组件24的结构和功能相同，第二腔体132的数量为两个，两个第二腔体132均与第一腔体131连通，并且两个第二腔体132相互平行。两个第一辐射组件21分别收容于两个第二腔体132中，并且两个第一辐射组件21相对。两条馈电总线3的一端均与控制本体20电连接，两条馈电总线3的另一端分别连接两个功分组件24的接入端245，一第一辐射组件21与一功分组件24的第一输出端241连接，另一第一辐射组件21与另一功分组件24的第一输出端241连接，两个第一辐射组件21均用于辐射第一频段电磁信号和第二频段电磁信号，两个功分组件24分别用于将第一频段电磁信号和第二频段电磁信号分配至与之连接的第一辐射组件21。在本实施例中，通过设置两个第一辐射组件21，并且两个第一辐射组件21均用于辐射第一频段电磁信号和第二频段电磁信号，当其中一个第一辐射组件21失灵或者信号很弱时，可以使用另一个第一辐射组件21工作，从而提升天线10在第一频段和第二频段的可靠性。另外，由于两个第一辐射组件21在容纳腔13中的位置不同，并且其辐射电磁信号的方向也略有不同，因此，有些角度一个第一辐射组件21的信号强一些，另一个弱一些，此时可以选择信号强的第一辐射组件21进行工作，使两个第一辐射组件21可以形成互补，提升天线10在第一频段和第二频段的可靠性。

进一步地，请参阅图4、图5和图6，第二辐射组件22的数量也为两个，两个第二辐射组件22均收容于第一腔体131，并且第三辐射组件23位于两个第二辐射组件22之间。两个第二辐射组件22的结构和功能相同，也就是说，两个第二辐射组件22均用于辐射第三频段电磁信号，一功分组件24的第二输出端242与一第二辐射组件22连接，另一功分组件24的第二输出端242与另一第二辐射组件22连接，两个功分组件24还用于将第三频段电磁信号分配至与之连接的第二辐射组件22。在本实施例中，通过设置两个第二辐射组件22，并且两个第二辐射组件22均用于辐射第三频段电磁信号，当其中一个第二辐射组件22失灵或者信号很弱时，可以使用另一个第二辐射组件22工作，从而提升天线10在第一频段和第二频段的可靠性。另外，由于两个第二辐射组件22在容纳腔13中的位置不同，并且其辐射电磁信号的方向也略有不同，因此，有些角度一个第二辐射组件22的信号强一些，另一个弱一些，此时可以选择信号强的第二辐射组件22进行工作，使两个第二辐射组件22可以形成互补，提升天线10在第一频段和第二频段的可靠性。

进一步地，请参阅图4、图5、图6、图12、图13、图14和图15，第三馈电网络2305通过第三馈线2302的外导体23021与其中一功分组件24实现电连接，第四馈电网络2306均通过第三馈线2302的内导体23022与其中一功分组件24实现电连接。第三辐射组件23还包括第四馈线2307、第五馈电网络2308、第六馈电网络2309、多个第九辐射臂2310以及多个第十辐射臂2311。第五馈电网络2308以及多个第九辐射臂2310均设置于第三介质板2301的第三表面23011，多个第九辐射臂2310的一端均与第五馈电网络2308电连接，第四馈线2307的外导体23071与第五馈电网络2308电连接。第六馈电网络2309以及多个第十辐射臂2311均设置于第三介质板2301的第四表面23012，多个第十辐射臂2311的一端均与第六馈电网络2309电连接，并且第六馈电网络2309部分穿过第三介质板2301，以使第六馈电网络2309部分暴露于第三表面23011。第四馈线2307的内导体23072与第六馈电网络2309暴露于第三表面23011的部分电连接，第四馈线2307的内导体23072还与另一功分组件24的第三输出端243电连接，第四馈线2307的外导体23071还与另一功分组件24的射频地244电连接。因此，第四馈线2307实现了另一功分组件24与多个第九辐射臂2310以及多个第十辐射臂2311之间的信号传输，多个第九辐射臂2310以及多个第十辐射臂2311共同用于辐射第四频段电磁信号。在本实施例中，通过设置多个第九辐射臂2310和多个第十辐射臂2311共同辐射第四频段电磁信号，当第七辐射臂2303和第八辐射臂2304失灵或者信号很弱时，可以选择通过第九辐射臂2310和第十辐射臂2311工作，从而提升天线10对第四频段的工作稳定性。

从而可以进一步增强第四频段电磁信号的强度，进而有利于增加第四频段电磁信号的辐射距离。

为使读者更好地理解本发明的构思，以下对天线10进行实验证明：

1)针对第一频段和第二频段，通过设置第一辐射组件21，第一辐射组件21包括第一介质板211、第一馈线212、第一辐射臂213、第二辐射臂214、第三辐射臂215和第四辐射臂216，第一辐射臂213、第二辐射臂214、第三辐射臂215和第四辐射臂216均设置于第一介质板211，第一辐射臂213和第三辐射臂215均通过第一馈线212的内导体2121连接至功分组件24，第二辐射臂214和第四辐射臂216均通过第一馈线212的外导体连接至功分组件24，从而使第一辐射臂213和第二辐射臂214可以共同辐射第一频段电磁信号，使第三辐射臂215和第四辐射臂216可以共同辐射第二频段电磁信号。从图16可知，天线10对0.82GHz～0.86GHz以及1.28GHz～1.36GHz所在频段的电磁信号均具有良好的电路性能。另外，通过反射底壳12对第一频段和第二频段电磁信号进行反射，使天线10对第一频段和第二频段电磁信号具有定向性，结合图17，图17中H-plane表示天线10在H平面上的方向性，E-plane表示天线10在E平面的方向性，由图17可知在H平面上，第一频段电磁信号集中向-68°至50°的方向辐射，在E平面上，第一频段电磁信号集中向-50°至52°的方向辐射，因此，天线10对第一频段电磁信号具有定向性。其中，H平面垂直于第二方向Y，E平面同时垂直于第一表面2211和H平面。结合图18，图18中H-plane表示天线10在H平面上的方向性，E-plane表示天线10在E平面的方向性，从图18可知，在H平面上，第二频段电磁信号集中向-53°至64°的方向辐射，在E平面上，第二频段电磁信号集中向-53°至55°的方向辐射，因此，天线10对第二频段电磁信号也具有定向性。

2)针对第三频段，通过设置第二辐射组件22，第二辐射组件22包括第二介质板221、第二馈线222、第一馈电网络225、第二馈电网络226、多个第五辐射臂223和多个第六辐射臂224，第一馈电网络225和多个第五辐射臂223均设置于第二介质板221的第一表面2211，多个第五辐射臂223均与第一馈电网络225连接。第二馈电网络226和多个第六辐射臂224均设置于第二介质板221的第二表面2212，多个第六辐射臂224均与第二馈电网络226电连接，并且第一馈电网络225通过第二馈线222的外导体2222连接至功分组件24，第二馈电网络226通过第二馈线222的内导体2221连接至功分组件24，以使多个第五辐射臂223和多个第六辐射臂224共同辐射第三频段电磁信号。从图19可知，天线10对2.12GHz～2.75GHz所在频段的电磁信号均具有良好的电路性能。另外，通过反射底壳12对第三频段电磁信号进行反射，使天线10对第三频段电磁信号具有定向性，结合图20，图20中H-plane表示天线10在H平面上的方向性，E-plane表示天线10在E平面的方向性，从图20可知，在H平面上，第三频段电磁信号集中向-44°至72°的方向辐射，在E平面上，第三频段电磁信号集中向-44°至45°的方向辐射，因此，天线10对第三频段电磁信号具有定向性。

3)针对第四频段，通过设置第三辐射组件23，第三辐射组件23包括第三介质板2301、第三馈线2302、第三馈电网络2305、第四馈电网络2306、多个第七辐射臂2303和多个第八辐射臂2304，第三馈电网络2305和多个第七辐射臂2303均设置于第三介质板2301的第三表面23011，多个第七辐射臂2303均与第三馈电网络2305连接。第四馈电网络2306和多个第八辐射臂2304均设置于第三介质板2301的第四表面23012，多个第八辐射臂2304均与第四馈电网络2306电连接，并且第三馈电网络2305通过第三馈线2302的外导体23022连接至功分组件24，第四馈电网络2306通过第三馈线2302的内导体23021连接至功分组件24，以使多个第七辐射臂2303和多个第八辐射臂2304共同辐射第四频段电磁信号。从图21可知，天线10对4.80GHz～6.09GHz所在频段的电磁信号均具有良好的电路性能。另外，通过反射底壳12对第四频段电磁信号进行反射，使天线10对第四频段电磁信号具有定向性，结合图22，图22中H-plane表示天线10在H平面上的方向性，E-plane表示天线10在E平面的方向性，从图22可知，在H平面上，第四频段电磁信号集中向-55°至55°的方向辐射，在E平面上，第四频段电磁信号集中向-35°至60°的方向辐射，因此，天线10对第四频段电磁信号具有定向性。

在本发明实施例中，通过将天线模块2安装于由天线罩11和反射底壳12共同形成的容纳腔13中，通过反射底壳12将信号朝向天线罩11的方向辐射，从而使天线罩11这一侧的电磁信号强度增强，有利于增加电磁信号的辐射距离。

以上所述仅为本发明的实施例，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 (13)

1.一种天线，其特征在于，包括：

壳体，包括天线罩和反射底壳，所述天线罩和反射底壳共同形成有容纳腔；

天线模块，安装于所述容纳腔内，所述天线模块用于辐射电磁信号，所述反射底壳用于反射所述天线模块所辐射的电磁信号，以使电磁信号朝所述天线罩的方向辐射。

2.根据权利要求1所述的天线，其特征在于，

所述天线模块包括第一辐射组件，所述第一辐射组件包括第一介质板、第一馈线、第一辐射臂和第二辐射臂，所述第一介质板收容于所述容纳腔，所述第一辐射臂和第二辐射臂均设置于所述第一介质板，所述第一辐射臂的一端与所述第一馈线的内导体电连接，所述第二辐射臂的一端与所述第一馈线的外导体电连接，所述第二辐射臂的另一端朝远离所述第一辐射臂的方向延伸，所述第一辐射臂和第二辐射臂共同用于辐射第一频段电磁信号。

3.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述第一辐射臂包括第一平直段和第一渐变段，所述第一平直段的两端分别连接所述第一馈线的内导体和第一渐变段，并且从所述第一渐变段靠近所述第一平直段的一端到远离所述第一平直段的一端，所述第一渐变段的宽度逐渐增大；

和/或，

所述第二辐射臂包括第二平直段和第二渐变段，所述第二平直段的两端分别连接所述第一馈线的外导体和第二渐变段，并且从所述第二渐变段靠近所述第二平直段的一端到远离所述第二平直段的一端，所述第二渐变段的宽度逐渐增大。

4.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述第一辐射组件还包括第三辐射臂和第四辐射臂，所述第三辐射臂和第四辐射臂均设置于所述第一介质板，所述第三辐射臂的一端与所述第一馈线的内导体电连接，所述第四辐射臂的一端与所述第一馈线的外导体电连接，所述第四辐射臂的另一端朝远离所述第三辐射臂的方向延伸，所述第三辐射臂和第四辐射臂共同用于辐射第二频段电磁信号。

5.根据权利要求2所述的天线，其特征在于，

所述天线模块还包括第二辐射组件和功分组件，所述第一馈线与所述功分组件连接，所述第二辐射组件包括第二介质板、第二馈线、第五辐射臂和第六辐射臂，所述第二介质板收容于所述容纳腔，所述第五辐射臂和第六辐射臂均设置于所述第二介质板，所述第二馈线的外导体与所述第五辐射臂的一端连接，所述第二馈线的内导体与所述第六辐射臂的一端连接，所述第二馈线还与所述功分组件连接，所述第五辐射臂和第六辐射臂共同用于辐射第三频段电磁信号。

6.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述第五辐射臂的形状呈T形；

和/或，

所述第六辐射臂的形状呈T形。

7.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述第五辐射臂的数量为多个，所述多个第五辐射臂均设置于所述第二介质板的第一表面，并且所述多个第五辐射臂均与所述第二馈线的外导体电连接，所述第一表面朝向所述反射底壳；

和/或，

所述第六辐射臂的数量为多个，所述多个第六辐射臂均设置于所述第二介质板的第二表面，并且所述多个第六辐射臂均与所述第二馈线的内导体电连接，所述第二表面背离所述反射底壳。

8.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述第二辐射组件还包括第一馈电网络和第二馈电网络，所述第一馈电网络被配置为连接所述第五辐射臂和第二馈线的外导体，所述第二馈电网络被配置为连接所述第六辐射臂和第二馈线的内导体，所述第一馈电网络设置于所述第二介质板的第一表面，所述第二馈电网络设置于所述第二介质板的第二表面，并且在垂直于所述第一表面的方向上，所述第一馈电网络和第二馈电网络至少部分重叠，其中，所述第一表面朝向所述反射底壳，所述第二表面背离所述反射底壳。

9.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述天线模块还包括第三辐射组件，所述第三辐射组件包括第三介质板、第三馈线、第七辐射臂和第八辐射臂，所述第三介质板收容于所述容纳腔，所述第七辐射臂和第八辐射臂均设置于所述介质板，所述第七辐射臂的一端与所述第三馈线的外导体电连接，所述第八辐射臂的一端与所述第三馈线的内导体电连接，所述第三馈线还与所述功分组件连接，所述第七辐射臂和第八辐射臂共同用于辐射第四频段电磁信号。

10.根据权利要求5所述的天线，其特征在于，

所述第七辐射臂的数量为多个，所述多个第七辐射臂均设置于所述第三介质板的第三表面，所述多个第七辐射臂均与所述第三馈线的外导体电连接，所述第三表面朝向所述反射底壳；

和/或，

所述第八辐射臂的数量为多个，所述多个第八辐射臂均设置于所述第三介质板的第四表面，所述多个第八辐射臂均与所述第三馈线的内导体电连接，所述第四表面背离所述反射底壳。

11.根据权利要求9所述的天线，其特征在于，

所述第三辐射组件还包括第三馈电网络和第四馈电网络，所述第三馈电网络被配置为连接所述第七辐射臂和第二馈线的外导体，所述第四馈电网络被配置为连接所述第八辐射臂和第二馈线的内导体，所述第三馈电网络设置于所述第三介质板的第三表面，所述第四馈电网络设置于所述第三介质板的第四表面，并且在垂直于所述第三表面的方向上，所述第三馈电网络和第四馈电网络至少部分重叠，其中，所述第三表面朝向所述反射底壳，所述第四表面背离所述反射底壳。

12.一种控制设备，其特征在于，包括控制本体和权利要求1-11中任一项所述的天线，所述天线中的壳体转动连接于所述控制本体，所述天线还包括馈电总线，所述馈电总线的一端与所述天线模块连接，所述馈电总线的另一端与所述控制本体连接，所述馈电总线被配置为实现所述天线模块与控制本体之间的电磁信号的传递。

13.根据权利要求12所述的控制设备，其特征在于，

所述控制设备还包括转动座，所述转动座安装于所述控制本体，所述转动座设置有第一转轴和第二转轴，所述第一转轴和第二转轴相对，所述第一转轴和第二转轴均插接于所述壳体，并且所述壳体可绕所述第一转轴和第二转轴转动。