CN206180088U - 无人飞行器的机架及无人飞行器 - Google Patents

Abstract

一种无人飞行器的机架，包括：中心体(111)、机臂(115)、及多个定向天线(112)；所述机臂(115)与所述中心体(111)连接，用于承载提供飞行动力的动力装置；多个所述定向天线设置在所述中心体(111)的壳体内；多个所述定向天线(112)间隔设置，并且围绕所述中心体(111)的壳体的周向排布；每个所述定向天线(112)背对所述中心体(111)的壳体的中部设置。能够减少馈线长度，减少了馈线损耗，受中心体的壳体的内部环境影响较小，辐射方向理想，能够达到全向辐射。并且定向天线的具有较大的前向增益，较小的尺寸，能够满足产品紧凑的需求。

Description

无人飞行器的机架及无人飞行器

技术领域

本实用新型涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种无人飞行器的机架及无人飞行器。

背景技术

随着无人飞行器、机器人的普及和推广，各类传感器成为了其不可或缺的组件。天线被用来采集各类传感器的信息发送给遥控终端，并接收遥控终端的遥控指令。但由于无人飞行器、机器人这些设备的空间局限，不仅对天线的尺寸有所要求，也对天线的辐射方向有着较为特殊的要求。对于无人飞行器而言，希望天线的辐射能够全向覆盖。

在现有技术中，为了使天线满足工作环境的要求，一般会将天线设置在机器人或无人飞行器的开阔地带，如设置在设备的顶部、底部或内部，并且为了达到全向覆盖，一般会采用全向天线，该全向天线可以为棒状天线或PCB天线。

若现有技术中的全向天线设置在设备的顶部或底部，会需要较长的馈线，增加了馈线损耗。若现有技术中的全向天线设置在设备的内部，会受到内部环境较大的影响，辐射方向也会变得较差。并且由于全向天线的增益较低，需要增加尺寸满足通信需求，显然不满足产品紧凑的需求。

实用新型内容

第一方面，本实用新型实施例提供一种无人飞行器的机架，包括：中心体、机臂、及多个定向天线；所述机臂与所述中心体连接，用于承载提供飞行动力的动力装置；

多个所述定向天线设置在所述中心体的壳体内；

多个所述定向天线间隔设置，并且围绕所述中心体的壳体的周向排布；

每个所述定向天线背对所述中心体的壳体的中部设置，并且多个所述定向天线分别从所述中心体的壳体朝向所述中心体的壳体的周围的不同方向辐射；

所述中心体的壳体内设置有金属结构和线路。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述中心体的壳体内的金属结构和线路设置在多个所述定向天线的背面区域。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，多个所述定向天线沿所述中心体的壳体的周向均匀地设置在所述中心体的壳体内的靠近边缘位置。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁或/及所述中心体的壳体的内部部件固定连接。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁或/及所述中心体的壳体的内部部件通过连接件可拆卸连接。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述连接件包括如下至少一种：螺纹紧固件，销钉，卡扣，插销，粘胶贴。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述连接件为非金属材质连接件。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁粘接固定。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述中心体的壳体的内部部件为非金属材质部件。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述定向天线为微带定向天线。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述定向天线为振子天线，贴片天线，缝隙天线。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述定向天线的个数为四个，每个所述定向天线的辐射角度范围为90度。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，还包括：发射器和接收器；

所述发射器与所述接收器分别与多个所述定向天线通信连接。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，所述发射器与所述接收器分别与多个所述定向天线通过同轴馈线通信连接。

进一步地，如上所述的无人飞行器的机架，还包括：通信链路开关；

所述通信链路开关设置在所述同轴馈线与所述发射器、所述同轴馈线与所述接收器之间，用于控制多个所述定向天线间的切换。

第二方面，本实用新型实施例提供一种无人飞行器，包括：飞行控制器以及如上所述的无人飞行器的机架；

其中，所述飞行控制器与多个所述定向天线通信连接。

本实用新型实施例提供的无人飞行器的机架及无人飞行器。在无人飞行器的机架包括：中心体、机臂及多个定向天线；所述机臂与所述中心体连接，用于承载提供飞行动力的动力装置；多个所述定向天线设置在所述中心体的壳体内；多个所述定向天线间隔设置，并且围绕所述中心体的壳体的周向排布；每个所述定向天线背对所述中心体的壳体的中部设置，并且多个所述定向天线分别从所述中心体的壳体朝向所述中心体的壳体的周围的不同方向辐射，所述中心体的壳体内设置有金属结构和线路。由于将多个定向天线设置在中心体的壳体内，能够减少馈线长度，减少了馈线损耗。由于天线为定向天线，将多个定向天线背对中心体的壳体的中部设置，所以受中心体的壳体的内部环境影响较小，辐射方向理想，能够达到全向辐射。并且定向天线的具有较大的前向增益，较小尺寸，能够满足产品紧凑的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的无人飞行器的机架的第一结构示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的无人飞行器的机架的第二结构示意图；

图3为本实用新型实施例四提供的无人机飞行器的机架中多个定向天线的辐射方向与增益的关系曲线图；

图4为现有技术中以多个全向天线替代多个定向天线后的辐射方向与增益的关系曲线图；

图5为本实用新型实施例六提供的无人飞行器的结构示意图。

附图标记：

1-无人飞行器 11-无人飞行器的机架 111-中心体 112-定向天线 113-金属结构114-线路 115-机臂

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“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。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

本实用新型实施例一提供一种无人飞行器的机架，图1为本实用新型实施例一提供的无人飞行器的机架的第一结构示意图，图2本实用新型实施例一提供的无人飞行器的机架的第二结构示意图。图1显示了无人飞行器的机架的中心体的壳体的立体图，图2显示了无人飞行器的机架的中心体的壳体的俯视图。本实用新型实施例一提供的无人飞行器的机架的结构并不限定于图1和图2中所示的结构。图1和图2只是无人飞行器的机架的其中一种结构的示意图。

如图1和图2所示，本实施例提供的无人飞行器的机架11包括：中心体111、机臂、及多个定向天线112。

其中，机臂与所述中心体连接，用于承载提供飞行动力的动力装置。机臂的结构可参见图5所示，可表示为机臂115。

其中，多个定向天线112设置在中心体111的壳体内。多个定向天线112间隔设置，并且围绕中心体111的壳体的周向排布；每个定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置，并且多个定向天线112分别从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围的不同方向辐射；中心体111的壳体内设置有金属结构113和线路114。

本实施例中，定向天线112是在某一个特定方向上发射及接收电磁波信号特别强，而在其他的方向上发射及接收电磁波信号为零或极小的一种天线。本实施例中对定向天线112的类型不做限定。如可以为宽带定向天线、微带定向天线等。本实施例中对定向天线112的尺寸不做限定，只需满足多个定向天线的通信频率在同一频段中即可。

本实施例中，中心体111位于无人飞行器的机架11的中心位置，是一个具有腔体的结构。在中心体111的腔体内具有非金属结构、金属结构113及线路114。

本实施例中，对定向天线112的个数不做限定，如可以为4个、6个等。并且对多个定向天线112的间距不做限定。可以理解，相邻的两个定向天线112间的间距可以相等也可以不等，本实施例中对此不做限定。

具体地，本实施例中，将多个定向天线112设置在中心体111的壳体内并且围绕中心体111的壳体的周线间隔设置。由于每个定向天线112在某一个特定方向上发射及接收电磁波信号，即每个定向天线112具有特定的辐射方向，所以在每个定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置时，在中心体111的壳体的中部位置定向天线112的发射及接收电磁波信号为零或极小，多个定向天线112分别从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围的不同方向辐射。

其中，金属结构113和线路114设置在中心体111的壳体内位置不做限定。

本实施例中对每个定向天线112的辐射角度范围不做限定。可以理解，每个定向天线112的辐射角度范围可以相同也可以不同，多个定向天线112的辐射范围可以达到全向辐射。

本实施例提供的无人机的机架，包括：中心体111、及多个定向天线112；多个定向天线112设置在中心体111的壳体内；多个定向天线112间隔设置，并且围绕中心体111的壳体的周向排布；每个定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置，并且多个定向天线112分别从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围的不同方向辐射。由于将多个定向天线112设置在中心体111的壳体内，能够减少馈线长度，减少了馈线损耗，由于天线为定向天线112，将多个定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置，所以受中心体111的壳体的内部环境影响较小，辐射方向理想，能够达到全向辐射。并且定向天线112的具有较大的前向增益，较小尺寸能够满足产品紧凑的需求。

实施例二

本实用新型实施例二提供一种无人飞行器的机架，本实施例提供的无人飞行器的机架的结构示意图，可参照图1和图2。则本实施例在实施例一的基础上，还包括以下特征。

进一步地，如图1和图2所示，本实施例中，中心体111的壳体内的金属结构113和线路114设置在多个定向天线112的背面区域。

具体地，本实施例中，将金属结构113和线路114设置在多个定向天线112的背面区域，由于每个定向天线112背对中心体111壳体的中部位置，所以金属结构113和线路114被设置在了中心体111壳体内的中部区域，由于中心体111的壳体内的金属结构113和线路114复杂且差异很大，将其设置在中心体111壳体内的中部区域，利用定向天线112对除辐射方向的其它方向没有辐射或辐射极小的特点，进一步减小了中心体111的壳体的内部环境对定向天线112辐射方向的影响。

优选地，本实施例中，多个定向天线112沿中心体111的壳体的周向均匀地设置在中心体111的壳体内的靠近边缘位置。

首先，如图1和图2所示，本实施例中，将多个定向天线112设置在中心体111的壳体内的靠近边缘位置，能够使定向天线112远离中心体111壳体内的金属结构113和线路114，进一步减少了内部环境对定向天线112辐射方向的影响。

其次，本实施例中，将多个定向天线112沿中心体111的壳体的周向均匀地设置在中心体111的壳体内，能够将每个定向天线112的辐射角度范围均设置为同一辐射角度范围，便于使多个定向天线112的辐射方向从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围达到全向辐射。

本实施例提供的无人飞行器的机架，通过将中心体111的壳体内的金属结构113和线路114设置在多个定向天线112的背面区域，能够进一步减少了内部环境对定向天线112辐射方向的影响，通过多个定向天线112沿中心体111的壳体的周向均匀地设置在中心体111的壳体内的靠近边缘位置，不仅进一步减少了内部环境对定向天线112辐射方向的影响，而且便于使多个定向天线112的辐射方向从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围达到全向辐射。

实施例三

本实用新型实施例三提供一种无人飞行器的机架，本实施例的无人飞行器的机架的结构示意图可参照图1和图2。则本实施例在本实用新型实施例一或实施例二的基础上，对中心体111的壳体与多个定向天线112的连接方式进行进一步地说明，则本实施例提供的无人飞行器的机架还包括以下特征。

本实施例中，多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁或/及中心体111的壳体的内部部件固定连接。

具体地，多个定向天线112可以与中心体111的壳体的内壁固定连接，或者多个定向天线112可以与中心体111的壳体的内部部件固定连接，或者多个定向天线112可以通过中心体111的壳体的内壁和内部部件固定连接。本实施例中，定向天线112与中心体111的内壁还是内部部件连接可根据多个定向天线112的设置位置以及中心体111壳体内设有的内部部件位置进行确定。

进一步地，多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁或/及中心体111的壳体的内部部件通过连接件可拆卸连接。

其中，连接件包括如下至少一种：螺纹紧固件，销钉，卡扣，插销，粘胶贴。具体地，螺纹紧固件可以为螺栓和螺母、螺钉等。

优选地，连接件为非金属材质连接件。具体地，非金属材质连接件可以为由合成橡胶或合成树脂或合成纤维等材料制成的连接件，或者由其他非金属元素或化合物的材料制成的连接件。

优选地，中心体111的壳体的内部部件为非金属材质部件。同理，非金属材质内部部件可以为由合成橡胶或合成树脂或合成纤维等材料制成的内部部件，或者由其他非金属元素或化合物的材料制成的内部部件。

本实施例中，多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁或/及中心体111的壳体的内部部件通过连接件可拆卸连接，连接件包括如下至少一种：螺纹紧固件，销钉，卡扣，插销，粘胶贴，连接件为非金属材质连接件，由于在多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁或/及中心体111的壳体的内部部件固定连接时，不能保证连接件一定在多个定向天线112的背面区域，所以将连接件制成非金属材质的连接件，有效防止连接件和中心体111的壳体的内部部件对定向天线112辐射方向的影响。

进一步地，如图1和图2所示，本实施例中，多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁粘接固定。

本实施例中，将多个定向天线112与中心体111的壳体的内壁粘接固定，更便于定向天线112的安装和拆卸。

实施例四

本实施例提供一种无人飞行器的机架，本实施例提供的无人飞行器的机架的结构示意图可参照图1和图2，则本实施例在本实用新型实施例一或实施例二或实施例三的基础上，对定向天线112进一步地说明，则本实施例提供的无人飞行器的机架还包括以下特征。

进一步地，本实施例中，定向天线112为微带定向天线112。定向天线112为振子天线，贴片天线，缝隙天线。

优选地，本实施例中，定向天线112为微带定向天线112，微带定向天线112为微带振子天线，微带贴片天线，微带缝隙天线。在图1和图2中的定向天线112为微带贴片天线。

本实施例中，由于微带天线体积小、重量轻、低剖面、并且容易集成，所以本实施例中采用微带定向天线112，能够进一步增加无人飞行器的紧凑性。微带定向天线112为微带振子天线或微带贴片天线或微带缝隙天线，增加了微带定向天线112的可选择性。

进一步地，如图1和图2所示，本实施例中，定向天线112的个数为四个，每个定向天线112的辐射角度范围为90度。

具体地，本实施例中，由于中心体111的壳体为一个近似矩形的结构，所以将定向天线112的个数设置为四个，每个定向天线112设置在中心体111的壳体的对应边的靠近边缘位置，并通过对位置的微调，使每个定向天线112的辐射角度范围为90度，并从中心体111的壳体朝向中心体111的壳体的周围的不同方向辐射，能够使多个定向天线112更易达到全向辐射。

其中，图3为本实用新型实施例四提供的无人机飞行器的机架中多个定向天线的辐射方向与增益的关系曲线图，图4为现有技术中以多个全向天线替代多个定向天线112后的辐射方向与增益的关系曲线图。如图3和图4所示，由于每个微带定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置，每个微带天线间的辐射方向互不影响，能够在各自的辐射方向上达到较高的增益，而在定向天线112相同的位置以全向天线替代定向天线112，由于全向天线受内部环境的影响较大，使辐射方向互相影响，并且全向天线的增益将较于定向天线112的增益也有明显的降低。

本实施例提供的无人飞行器的机架，定向天线112的个数为四个，每个定向天线112的辐射角度范围为90度。能够使多个定向天线112更易达到全向辐射。

实施例五

本实施例提供一种无人飞行器的机架，本实施例的无人飞行器的机架的结构示意图可参照图1和图2。则本实施例在本实用新型实施例四的基础上，还包括：发射器和接收器。

进一步地，发射器与接收器分别与多个定向天线112通信连接。

可选地，发射器与接收器分别与多个定向天线112通过同轴馈线通信连接。

进一步地，本实施例提供的无人飞行器的机架，还包括：通信链路开关。通信链路开关设置在同轴馈线与发射器、同轴馈线与接收器之间，用于控制多个定向天线112间的切换。

具体地，本实施例中，多个定向天线112通过同轴馈线分别与发射器和接收器通信连接。并在同轴馈线与发射器、同轴馈线与接收器之间设置通信链路开关，则可通过控制通信链路开关的状态，控制多个定向天线112间的切换。若通信链路开关的状态为打开状态，则该通信链路中的定向天线112不能与发射器和接收器进行通信，若通信链路开关的状态为关闭状态，则该通信链路中的定向天线112能够与发射器和接收器进行通信。

本实施例中，为了保证发射器和接收器的通信信号的准确性，在同一时间，只能允许一个定向天线112与发射器和接收器保持通信状态，另外的定向天线112切断与发射器和接收器的通信状态，具体由哪个定向天线与发射器和接收器进行通信，可根据定向天线的当前特征进行确定。即根据多个定向天线的当前特征控制多个定向天线112间的切换。

具体地，本实施例中，当前特征信息可以为定向天线112的信号状态信息，也可以为微带定向天线112相对于地面端的相对位置信息。

本实施例提供的无人飞行器的机架，还包括：发射器、接收器和通信链路开关。发射器与接收器分别与多个定向天线112通信连接，发射器与接收器分别与多个定向天线112通过同轴馈线通信连接，通信链路开关设置在同轴馈线与发射器、同轴馈线与接收器之间，用于控制多个定向天线112间的切换，能够将该无人飞行器的机架用于实际应用中，通过定向天线112质检的切换满足通信需求。

实施例六

本实用新型实施例提供一种无人飞行器，图5为本实用新型实施例六提供的无人飞行器的结构示意图，图5只是无人飞行器的其中一种结构的示意图。

如图5所示，本实施例提供的无人飞行器包括：飞行控制器以及如上任一实施例提供的无人飞行器的机架。

其中，飞行控制器与多个定向天线112通信连接。

本实施例中，无人飞行器的机架的结构和功能与实施例一至实施例五中的任一实施例中的无人飞行器的机架的结构和功能相同，在此不再一一赘述。

本实施例中，飞行控制器设置在无人飞行器中的位置不做限定。如在图5中，飞行控制器设置在无人飞行器的机架的中心体111的壳体内。

具体地，本实施例中，飞行控制器与多个定向天线112通信连接，用于通过控制通道链路开关的状态，控制多个定向天线112间的切换。

本实施例提供的无人飞行器，包括：飞行控制器及上述任一实施例提供的无人飞行器的机架。其中，飞行控制器与多个定向天线112通信连接。由于将多个定向田心设置在中心体111的壳体内，能够减少馈线长度，减少了馈线损耗，由于天线为定向天线112，将多个定向天线112背对中心体111的壳体的中部设置，所以受中心体111的壳体的内部环境影响较小，辐射方向理想，能够达到全向辐射。并且定向天线112的具有较大的前向增益，具有较小的尺寸，能够满足产品紧凑的需求。

以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型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，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种无人飞行器的机架，其特征在于，包括：中心体、机臂、及多个定向天线；所述机臂与所述中心体连接，用于承载提供飞行动力的动力装置；

多个所述定向天线设置在所述中心体的壳体内；

多个所述定向天线间隔设置，并且围绕所述中心体的壳体的周向排布；

每个所述定向天线背对所述中心体的壳体的中部设置，并且多个所述定向天线分别从所述中心体的壳体朝向所述中心体的壳体的周围的不同方向辐射。

2.根据权利要求1所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述中心体的壳体内的金属结构和线路设置在多个所述定向天线的背面区域。

3.根据权利要求2所述的无人飞行器的机架，其特征在于，多个所述定向天线沿所述中心体的壳体的周向均匀地设置在所述中心体的壳体内的靠近边缘位置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的无人飞行器的机架，其特征在于，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁或/及所述中心体的壳体的内部部件固定连接。

5.根据权利要求4所述的无人飞行器的机架，其特征在于，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁或/及所述中心体的壳体的内部部件通过连接件可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述连接件包括如下至少一种：螺纹紧固件，销钉，卡扣，插销，粘胶贴。

7.根据权利要求6所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述连接件为非金属材质连接件。

8.根据权利要求6所述的无人飞行器的机架，其特征在于，多个所述定向天线与所述中心体的壳体的内壁粘接固定。

9.根据权利要求5所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述中心体的壳体的内部部件为非金属材质部件。

10.根据权利要求1-3、5-9任一项所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述定向天线为微带定向天线。

11.根据权利要求10所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述定向天线为振子天线，贴片天线，或缝隙天线。

12.根据权利要求11所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述定向天线的个数为四个，每个所述定向天线的辐射角度范围为90度。

13.根据权利要求12所述的无人飞行器的机架，其特征在于，还包括：发射器和接收器；

所述发射器与所述接收器分别与多个所述定向天线通信连接。

14.根据权利要求13所述的无人飞行器的机架，其特征在于，所述发射器与所述接收器分别与多个所述定向天线通过同轴馈线通信连接。

15.根据权利要求14所述的无人飞行器的机架，其特征在于，还包括：通信链路开关；

所述通信链路开关设置在所述同轴馈线与所述发射器、所述同轴馈线与所述接收器之间，用于控制多个所述定向天线间的切换。

16.一种无人飞行器，其特征在于，包括：飞行控制器以及权利要求1-15任一项所述的无人飞行器的机架；

其中，所述飞行控制器与多个所述定向天线通信连接。