WO2019228339A1 - 天线及无人飞行器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种天线及无人飞行器，天线可安装在无人飞行器的机体。天线包括基板、同轴线、第一辐射单元和第一天线地单元；基板具有相背的第一面和第二面；第一辐射单元包括设置在第一面上的第一辐射部和设置在第二面上的与第一辐射部电连接的第二辐射部，第一辐射部和第二辐射部的电流路径长度相等；第一天线地单元包括设置在第一面上的第一天线地部和设置在第二面上的与第一天线地部电连接的第二天线地部，第一天线地部和第二天线地部的电流路径长度相等；第一辐射单元和第一天线地单元通过同轴线馈电，从而保证了天线基板两侧的电磁波能在同一谐振频率下谐振，提高了天线的辐射效率。

Description

天线及无人飞行器

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2018年5月30日，申请号为2018105430485的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于本文。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，尤其涉及一种天线及无人飞行器。

背景技术

随着科技的进步，无人飞行器受到了广泛的关注。

无人飞行器简称：无人机，是利用无线电遥控设备或者自身程序控制装置操纵的不载人飞机。其具有机动灵活、反应快速、无人飞行等优点。无人飞行器通常应用于军事领域和民用领域，具体在气象、农业、勘探、摄影、输运、娱乐等领域应用非常广泛。现有技术的无人飞行器通常包括：机体、动力装置和天线，其中，动力装置为无人飞行器的飞行提供动力。天线用于接收外界发送的信号，或者向外界发送信号。其中，天线一般安装在机体的外部。天线主要包括基板、设置在基板上的辐射单元和天线地单元，辐射单元和天线地单元通过同轴线馈电，且整个辐射单元和整个天线地单元位于基板的同一侧，从而实现信号的收发。

然而，由于现有技术的无人机天线的整个辐射单元和天线地单元全部位于基板的同一侧，导致该天线的效率较低；而且，当基板不同位置的厚度不一致时，会导致天线的谐振频率偏移，进而导致天线效率降低。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个问题，本发明提供一种天线及无人飞行器，以提高天线的辐射效率。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种天线，用于无人飞行器，所述天线包括：

基板，所述基板具有相背的第一面和第二面；

同轴线，设于所述基板；

第一辐射单元，所述第一辐射单元包括相互电连接的第一辐射部和第二辐射部，其中所述第一辐射部设置在所述第一面上，所述第二辐射部设置在所述第二面上，所述第一辐射部和所述第二辐射部的电流路径长度相等；

第一天线地单元，所述第一天线地单元包括相互电连接的第一天线地部和第二天线地部，其中所述第一天线地部设置在所述第一面上，所述第二天线地部设置在所述第二面上，所述第一天线地部和所述第二天线地部的电流路径长度相等；

所述第一辐射单元和所述第一天线地单元通过所述同轴线馈电。

本发明的天线，通过将第一辐射单元设置为电连接的第一辐射部和第二辐射部，将第一天线地单元设置为电连接的第一天线地部和第二天线地部，使第一辐射部和第一天线地部位于基板的第一面，使第二辐射部和第二天线地部位于基板的与第一面相背的第二面上，也就是说，与现有技术相比，本发明的天线基板的两侧均具有辐射部，即，基板的相背的两个面均产生辐射，从而大大提高了天线的辐射效率；而且，即使在生产过程中基板的不同位置的厚度不一致，由于本发明的天线的基板的相背的两个面上均有辐射部和天线地部存在，且位于基板第一面的第一辐射部和位于基板第二面的第二辐射部的电流路径长度相等，位于基板第一面的第一天线地部和位于基板第二面的第二天线地部的电流路径长度相等，从而保证了天线基板两侧的电磁波能够在同一谐振频率下谐振，使天线的谐振频率不会偏移，从而大大提高了天线的辐射效率。

可选的，所述天线还包括：位于所述基板的背离所述机体的一面的可导电的引向板，且所述引向板与所述基板的背离所述机体的一面之间具有间距，所述引向板用于将所述天线的辐射引导至远离所述机体的方向。

若基板的面向机体的一面辐射出的电磁波的部分被机体反射，反射过来的部分电磁波会与基板的背离机体的一面辐射出的电磁波叠加，导致天线在背离机体的某个方向上的辐射会变弱，因此，本发明通过在位于基板的背离机体的一面设置可导电的引向板，引向板与基板的背离机体的一面之间具有间距，通过引向板将天线的辐射引导至远离机体的方向，可对叠加的电磁波 进行有效补偿，且使得更多的电磁波被引导辐射至远离机体的方向，加强了整机各方向的辐射，从而进一步提高了天线的辐射效率。

可选的，所述引向板包括承载板和设置在所述承载板上的金属件。

通过引向板的金属件对辐射单元发出的电磁波进行引导，通过承载板对金属件进行固定。

可选的，所述金属件为金属板或者金属条或者金属丝。

可选的，所述金属件所在的平面与所述基板所在的平面平行。

可选的，所述金属件在沿所述基板的长度方向上的尺寸介于四分之一波长至二分之一波长之间，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。

将金属件的长度设置在上述范围内，在保证其对电磁波的有效引导的基础上，节省了制作成本。

可选的，所述金属件与所述基板的背离所述机体的一面之间的距离介于二十分之一波长至十分之一波长之间，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。

通过将金属件与基板的背离机体的一面之间的距离设置在上述范围内，使得能量更多地被引导辐射到远离机体的方向，加强了整机各方向的辐射。

可选的，还包括贯穿所述第一辐射部、所述基板和所述第二辐射部的第一通孔，所述第一辐射部和所述第二辐射部通过设置在所述第一通孔中的金属件连接；

还包括贯穿所述第一天线地部、所述基板和所述第二天线地部的第二通孔，所述第一天线地部和所述第二天线地部通过设置在所述第二通孔中的金属件连接。

通过在第一辐射部、基板和第二辐射部的对应位置开设第一通孔，通过第一通孔中的金属件将第一辐射部和第二辐射部连接在一起；通过在第一天线地部、基板和第二天线地部的对应位置开设第二通孔，通过第二通孔中的金属件将第一天线地部和第二天线地部连接在一起，通过通孔相接的方式进行连接，连接方便、可靠，且保证了天线的美观度。

可选的，所述第一面背离所述机体，所述第二面面向所述机体，所述引向板位于所述第一面的一侧，且与所述第一面之间具有所述间距。

可选的，所述同轴线位于所述第一面的一侧，所述第一辐射部和所述第 一天线地部间隔设置，所述同轴线的外导体位于所述第一天线地部的一侧，且与所述第一天线地部电连接，所述同轴线的内导体延伸至所述第一辐射部并与所述第一辐射部电连接。

可选的，所述同轴线与所述基板的第一面之间具有间隙。

这样设置有利于提高天线的辐射效率。

可选的，所述间隙大于零且小于十分之一波长，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。

通过将同轴线与基板的第一面之间的间隙的尺寸设置在该范围内，可使天线的性能更优。

可选的，所述间隙中填充有不导电介质。

可选的，所述第一天线地部的对应所述同轴线的位置开设有通槽。

通过在第一天线地部的对应同轴线的位置开设通槽，降低了同轴线走线对天线性能的影响，进一步提高了天线的辐射效率。

可选的，所述同轴线的中轴线在所述通槽中的投影与所述通槽的中轴线重合。

这样使得同轴线的走线在通槽的中心位置，在该位置时天线的辐射性能最佳。

可选的，所述天线还包括设置在所述基板上的第二辐射单元和第二天线地单元；

所述第二辐射单元包括设置在所述第一面上的与所述第一辐射部电连接的第三辐射部以及设置在所述第二面上的与所述第二辐射部电连接的第四辐射部，且所述第三辐射部和所述第四辐射部电连接，所述第三辐射部和所述第四辐射部的电流路径长度相等；

所述第二天线地单元包括设置在所述第一面上的与所述第一天线地部电连接的第三天线地部以及设置在所述第二面上的与所述第二天线地部电连接的第四天线地部，且所述第三天线地部和所述第四天线地部电连接，所述第三天线地部和所述第四天线地部的电流路径长度相等。

这样设置使得该天线不仅包括第一辐射单元和第一天线地单元，还包括第二辐射单元和第二天线地单元，从而使该天线可支持两个不同的工作频段，即，使天线可在双频段下工作，提高了天线的性能。

可选的，所述第三辐射部设置在所述第一辐射部的靠近所述第一天线地部的一端，所述第三天线地部设置在所述第一天线地部的靠近所述第一辐射部的一端；

所述第四辐射部设置在所述第二辐射部的靠近所述第二天线地部的一端，所述第四天线地部设置在所述第二天线地部的靠近所述第二辐射部的一端。

这样设置在实现双频段的基础上，有效地利用了基板的空间，节省了空间占有率，使得天线的整个体积无需做的较大，使天线朝向小型化发展。

可选的，所述第一辐射部和所述第三辐射部一体成型；所述第一天线地部和所述第三天线地部一体成型；

所述第二辐射部和所述第四辐射部一体成型；所述第二天线地部和所述第四天线地部一体成型。

这样使得制作更加方便，且相互之间的连接更加可靠。

可选的，所述第一辐射部和所述第二辐射部的外轮廓相同，所述第一天线地部和所述第二天线地部的外轮廓相同；

所述第三辐射部和所述第四辐射部的外轮廓相同，所述第三天线地部和所述第四天线地部的外轮廓相同。

这样设置使得天线正反面的电流路径长度大体一致，从而保证了天线两侧的电磁波能够在同一个谐振频率下谐振，使天线的性能更加稳定。

第二方面，本发明提供一种无人飞行器，包括机体、与所述机体相连的机臂、设于所述机臂的动力装置以及安装在所述机体的如上所述的天线。

本发明的无人飞行器，通过将其天线的第一辐射单元设置为电连接的第一辐射部和第二辐射部，将第一天线地单元设置为电连接的第一天线地部和第二天线地部，使第一辐射部和第一天线地部位于基板的第一面，使第二辐射部和第二天线地部位于基板的与第一面相背的第二面上，也就是说，与现有技术相比，本发明的天线基板的两侧均具有辐射部，即，基板的相背的两个面均产生辐射，从而大大提高了天线的辐射效率；而且，即使在生产过程中基板的不同位置的厚度不一致，由于本发明的天线的基板的相背的两个面上均有辐射部和天线地部存在，且位于基板第一面的第一辐射部和位于基板第二面的第二辐射部的电流路径长度相等，位于基板第一面的第一天线地部和位于基板第二面的第二天线地部的电流路径长度相等，从而保证了天线基 板两侧的电磁波能够在同一谐振频率下谐振，使天线的谐振频率不会偏移，从而大大提高了天线的辐射效率，使得无人飞行器与地面控制单元之间的信号传输更加及时、准确。

可选的，所述无人飞行器还包括连接在所述机臂上的脚架，所述天线设置在所述脚架内。

通过将天线安装在脚架内，有效地利用了脚架内部的闲置空间，无需增大无人飞行器的体积。

本发明的构造以及它的其他目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施例的描述而更加明显易懂。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，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为本发明实施例一提供的天线的基板的第一面的结构示意图；

图2为图1中I处的结构放大图；

图3为本发明实施例一提供的天线的基板的第二面的结构示意图；

图4为图3中I处的结构放大图；

图5为本发明实施例一提供的天线的整体结构示意图；

图6为本发明实施例一提供的天线的引向板的结构示意图；

图7为本发明实施例一提供的天线在水平面和垂直面上的方向图；

图8为本发明实施例二提供的天线的基板的第一面的结构示意图；

图9为图8中I处的结构放大图；

图10为本发明实施二提供的天线的基板的第二面的结构示意图；

图11为图10中I处的结构放大图；

图12为本发明实施例二提供的天线的驻波参数图；

图13为本发明实施例三提供的无人飞行器的结构示意图；

图14为本发明实施例三提供的无人飞行器的侧视图。

附图标记说明：

1—基板；11—第一面；12—第二面；21—第一辐射部；22—第二辐射部；20—第一通孔；31—第一天线地部；32—第二天线地部；311—通槽；30—第二通孔；4—同轴线；41—外导体；42—内导体；43、44—焊盘；40—间隙；51—第三辐射部；52—第四辐射部；61—第三天线地部；62—第四天线地部；7—引向板；71—承载板；72—金属件；a—距离；b—尺寸；81—机体；82—机臂；83—电机；84—脚架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“竖向”、“横向”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”“第三”“第四”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”“第三”“第四”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面通过具体的实施例对本发明的天线、应用该天线的无人飞行器的遥控器以及无人飞行器进行详细说明。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的天线的基板的第一面的结构示意图。图2为图1中I处的结构放大图。图3为本发明实施例一提供的天线的基板的第二面的结构示意图。图4为图3中I处的结构放大图。图5为本发明实施例一提供的天线的整体结构示意图。图6为本发明实施例一提供的天线的引向板的结构示意图。参照图1至图6所示，本发明提供一种天线。该天线可应用在无人飞行器上。当该天线应用在无人飞行器上时，天线具体安装在无人飞行器的机体的外部。

该天线包括：基板1以及设置在基板1上的第一辐射单元和第一天线地单元，第一辐射单元和第一天线地单元通过同轴线4馈电。具体地，同轴线4具有外导体41、内导体42以及位于外导体41和内导体42之间的绝缘介质层，其中，同轴线4的内导体42(即馈电端)与第一辐射单元相连，同轴线4的外导体41(即接地端)与第一天线地单元相连。

其中，基板1具有相背的第一面11和第二面12。第一辐射单元包括：第一辐射部21和第二辐射部22，第一辐射部21设置在第一面11上，第二辐射部22设置在第二面12上，且第一辐射部21和第二辐射部22电连接，第一辐射部21和第二辐射部22的电流路径长度相等。第一天线地单元包括：第一天线地部31和第二天线地部32，第一天线地部31设置在第一面11上，第二天线地部32设置在第二面12上，且第二天线地部32和第一天线地部31电连接，而且，第一天线地部31和第二天线地部32的电流路径长度相等。

可以理解的是，基板1的第一面11具有第一辐射部21和第一天线地部31，基板1的第二面12具有第二辐射部22和第二天线地部32，也就是说，第一辐射单元的一部分位于基板1的第一面11，第一辐射单元的另一部分位于基板1的第二面12，第一天线地单元的一部分位于基板1的第一面11，第一天线地单元的另一部分位于基板1的第二面12，即，基板1的两侧均具有辐射部和天线地部，基板1的两侧均能够产生辐射，从而大大提高了天线的辐射效率。

在现有技术中，整个辐射单元和天线地单元均设置在基板的同一面上，在生产过程中若基板的不同位置的厚度不一致时，即，基板厚度不均匀时，天线的谐振频率会发生偏移，导致天线辐射效率降低。而在本实施例中，即 使基板1的厚度不均匀，由于本实施例的基板1的两侧均有辐射部和天线地部存在，且位于基板1的第一面11的第一辐射部21和位于基板1第二面12的第二辐射部22的电流路径长度相等，位于基板1第一面11的第一天线地部31和位于基板1第二面12的第二天线地部32的电流路径长度相等，从而保证了天线基板两侧的电磁波能够在同一谐振频率下谐振，使天线的谐振频率不会偏移，从而提高了天线的辐射效率。

需要说明的是，参照图1至图4所示，上述的第一辐射部21和第二辐射部22的电流路径长度相等，此处的电流路径主要是沿第一辐射单元的边沿走向，即，沿第一辐射部21的边沿和第二辐射部22的边沿。上述的第一天线地部31和第二天线地部32的电流路径长度相等，此处的电流路径主要是沿第一天线单元的边沿走向，即，沿第一天线地部31的边沿和第二天线地部32的边沿。需要说明的是，对于电流的具体路径本发明并不限于此，只要能够保证第一辐射部21和第二辐射部22的电流路径长度相等，保证第一天线地部31和第二天线地部32的电流路径长度相等即可。

其中，基板1可以是印制电路板(Printed Circuit Board，简称PCB)，也就是说，本实施例的天线具体可以是PCB板天线。具体地，第一辐射单元、第一天线地单元可以由位于基板1上的金属(如铜片)制成。由于第一辐射单元和第一天线地单元分布在基板1的第一面11和第二面12，相当于基板1的正反面都有了金属，从而可以减小基板1对辐射的损耗，提高了天线的性能。

通过天线进行信号的收发，从而可使无人飞行器通过该天线实现与地面控制单元(比如与该机体配套使用的遥控器)之间的信号传送。需要说明的是，该天线也可以应用在其他需要收发信号的装置上，当天线应用在其他需要收发信号的装置上时，天线的具体安装方向与其安装在无人飞行器上时相同。

本实施例提供的天线，通过将第一辐射单元设置为电连接的第一辐射部21和第二辐射部22，将第一天线地单元设置为电连接的第一天线地部31和第二天线地部32，使第一辐射部21和第一天线地部31位于基板1的第一面11，使第二辐射部22和第二天线地部32位于基板1的与第一面11相背的第二面12上，也就是说，基板1的两侧均具有辐射部，即，基板1的两侧均产 生辐射，从而大大提高了天线的辐射效率；而且，即使在生产过程中基板1的不同位置的厚度不一致，由于本实施例的天线基板1的相背的两个面上均有辐射部和天线地部存在，且位于基板第一面11的第一辐射部21和位于基板第二面12的第二辐射部22的电流路径长度相等，位于基板第一面11的第一天线地部31和位于基板第二面12的第二天线地部32的电流路径长度相等，从而保证了天线基板两侧的电磁波能够在同一谐振频率下谐振，使天线的谐振频率不会偏移，从而大大提高了天线的辐射效率。

具体使用时，若基板1的面向机体的一面辐射出的电磁波的部分被机体反射，反射过来的部分电磁波会与基板1的背离机体的一面辐射出的电磁波叠加，导致天线在背离机体的某个方向上的辐射会变弱，因此，在本实施例中，该天线还包括：位于基板1的背离机体的一面的可导电的引向板7，且引向板7与基板1的背离机体的一面之间具有间距。也就是说，通过引向板将天线的辐射引导至远离机体的方向，可对叠加的电磁波进行有效补偿，且使得更多的电磁波被引导辐射至远离机体的方向，加强了整机各方向的辐射，从而进一步提高了天线的辐射效率。

参照图5和图6所示，引向板7具体可包括：承载板71和设置在承载板71上的金属件72。即，通过金属件72对辐射单元发出的电磁波进行引导，通过承载板对金属件72进行固定。其中，承载板71具体可选用不导电的材质制成，比如塑料，本发明对此不作限定。金属件72具体可以为金属板，也可以为金属条或者金属丝等。

其中，金属件72可以嵌设在承载板71内，也可以设置在承载板71的表面，具体可根据实际需求进行设定。

在本实施例中，金属件72具体为长方形金属薄板，比如，铜板或者铝板。具体制作时，可将金属件72的宽度设置为1mm，本发明对此不作限定。

若将金属件72的长度做的较长，会不可避免地增大承载板71以及整个天线的尺寸，且增大了制作成本；但若将金属件72的长度做的较短，会导致对电磁波的引导效果较差。因此，在本实施例中，较为优选的，可将金属件72的在沿基板1的长度方向上的尺寸b设置在四分之一波长至二分之一波长之间，其中，波长为天线发出的电磁波的波长。可以理解的是，频率不同，波长则不同，可根据频率计算相应的波长，然后根据波长设定金属件72的具 体尺寸。在本实施例中，金属件72的在沿基板1的长度方向上的尺寸b具体为三分之一波长。将金属件72的长度设置在上述范围内，在保证其对电磁波的有效引导的基础上，无需使金属件72做的较大，节省了制作成本。

其中，可使金属件72所在的平面与基板1所在的平面平行。较为优选的，可将金属件72与基板1的背离机体的一面之间的距离a设置在二十分之一波长至十分之一波长之间，其中，波长为天线发出的电磁波的波长。在本实施例中，该距离a具体为十五分之一波长。可以理解的是，频率不同，波长则不同，可根据频率计算相应的波长，然后根据波长设定金属件72与基板1的背离机体的一面之间的距离a的具体尺寸。通过将金属件72与基板1的背离机体的一面之间的距离设置在上述范围内，使得能量更多地被引导辐射到远离机体的方向，加强了整机各方向的辐射。

当然，在其他实现方式中，也可以使金属件72相对于基板1倾斜设置，即，金属件72所在的平面与基板1所在的平面之间具有夹角，只要使金属件72能够将更多的电磁波引导辐射至远离机体的方向即可。

在本实施例中，基板1的第一面11背离机体，基板1的第二面12面向机体，引向板7具体位于第一面11的一侧，且与第一面11之间具有间距，也就是说，引向板7位于第一面11的外侧。

当然，在其他实现方式中，也可以使基板1的第一面11面向机体，基板1的第二面12背离机体，此时，引向板7位于第二面12的一侧，且与第二面12之间具有间距，也就是说，引向板7位于第二面12的外侧。

在本实施例中，可使同轴线4位于基板1的第一面11的一侧。可以理解的是，第一辐射部21和第一天线地部31间隔设置，同轴线4的外导体41位于第一天线地部31的一侧，且与第一天线地部31电连接。同轴线4的内导体42延伸至第一辐射部21并与第一辐射部21电连接。由于第二辐射部22与第一辐射部21电连接，即，第二辐射部22与同轴线4的内导体42电连接。由于第二天线地部32与第一天线地部31电连接，即，第二天线地部32与同轴线4的外导体41电连接，从而使第一辐射单元与第一天线地单元通过同轴线4馈电。

示例性的，如图1和图3所示，第一天线地部31设置在基板1的第一面11的上半部，第一辐射部21设置在基板1的第一面11的下半部。第二天线 地部32设置在基板1的第二面12的上半部，第二辐射部22设置在基板1的第二面12的下半部。当然，两个的位置也可以互换，只要保证第一辐射部21和第二辐射部22的位置对应，第一天线地部31和第二天线地部32的位置对应即可。参照图1至图5，具体实现时，第一天线地部31的靠近第一辐射部21的一端处设置有焊盘43，第一天线地部31通过该焊盘43与同轴线4的外导体41焊接在一起；第一辐射部21的靠近第一天线地部31的一端处设置有焊盘44，第一辐射部21通过该焊盘44与同轴线4的内导体42焊接在一起。

需要说明的是，在其他实现方式中，同轴线4也可以位于基板1的第二面12的一侧，同样可实现上述功能。

在本实施例中，较为优选的，该天线上还具有贯穿第一辐射部21、基板1和第二辐射部22的第一通孔20，第一辐射部21和第二辐射部22通过设置在该第一通孔20中的金属件连接。同时，该天线上还具有贯穿第一天线地部31、基板1和第二天线地部32的第二通孔30，第一天线地部31和第二天线地部32通过设置在第二通孔30中的金属件连接。也就是说，第一辐射部21和第二辐射部22之间、第一天线地部31和第二天线地部32之间均通过通孔相接的方式连接。具体实现时，在将第一通孔20和第二通孔30开设好之后，向第一通孔20和第二通孔30中分别熔融金属，熔融后的金属固化冷却后即可将第一辐射部21和第二辐射部22电连接在一起，将第一天线地部31和第二天线地部32连接在一起。当然，金属件也可以为穿设在第一通孔20和第二通孔30中的金属丝或者金属线。

具体实现时，第一通孔20可以是多个，比如，多个第一通孔20可沿第一辐射部21和第二辐射部22的边缘间隔排布。第二通孔30可以是多个，比如，多个第二通孔30可沿第一天线地部31和第二天线地部32的边缘间隔排布。由于天线在工作时，天线正反面电流的路径是沿着第一辐射单元和第一天线地单元的边缘走向的，通过将第一通孔20沿着第一辐射单元的边缘排布，将第二通孔30沿着第一天线地单元的边缘排布，从而保证了电流的走向。

对于第一通孔20和第二通孔30的数量，本发明不作限定，只要至少保证在同轴线4的馈电端附近(图1中内导体的底端附近)有足够数量的第一通孔20、在同轴线4的接地端附近(图1中外导体的底端附近)有足够数量 的第二通孔30即可。

较为优选的，可使第一辐射部21和第二辐射部22的外轮廓相同，第一天线地部31和第二天线地部32的外轮廓相同，即，进一步保证了天线正反面的电流路径长度的一致性，从而进一步保证了天线两侧的电磁波能够在同一谐振频率下谐振，从而使得天线的性能更加稳定，而且方便天线制作。

当然，在其他实现方式中，也可以是，第一辐射部21和第二辐射部22的外轮廓不完全一致，第一天线地部31和第二天线地部32的外轮廓不完全一致，只要能够保证第一辐射部21和第二辐射部22的电流路径长度相等，第一天线地部31和第二天线地部32的电流路径长度相等即可。

在本实施例中，同轴线4与基板1的第一面11之间具有间隙40。即，参照图5，同轴线4的外导体41与基板1的第一面11之间保持一定的间隙40，同轴线4的外导体41的下端焊接在第一天线地部31上的焊盘43上。通过使同轴线4与基板1的第一面11之间保持一定的间隙40，可降低同轴线4的走线对天线的干扰，有利于提高天线的辐射效率。

较为优选的，该间隙40可设置为大于零且小于十分之一波长，该波长为天线发出的电磁波的波长。可以理解的是，频率不同，波长则不同，可根据频率计算相应的波长，然后根据波长设置间隙40的具体尺寸。通过将同轴线4与基板1的第一面11之间的间隙40的尺寸设置在该范围内，可使天线的性能更优。

继续参照图5所示，在本实施例中，该间隙40中的物质为空气，即，间隙40中没有填充物。当然，在其他实现方式中，也可以在间隙40中填充不导电介质，使得同轴线4与基板1之间保持固定距离的间隙40，比如，该介质可以是泡沫，当然，也可以是其他低介电常数的介质，本发明并不限于此。

进一步地，当同轴线4位于基板1的第一面11的一侧时，可在第一天线地部31的对应同轴线4的位置开设通槽311，即，该通槽311贯穿第一天线地部31的本体。通过在第一天线地部31的对应同轴线4的位置开设通槽311，降低了同轴线4走线对天线性能的影响，进一步提高了天线的辐射效率。

较为优选的，同轴线4的中轴线在通槽311中的投影与通槽311的中轴线重合。也就是说，同轴线4的走线在通槽311的中心位置，在该位置时天线的辐射性能最佳。

此外，还可以在基板1的对应同轴线4伸出的一端处设置卡孔，使同轴线4从该卡孔中穿出，从而对同轴线4进行了有效定位，提高了同轴线4的稳定性，进而提高了天线性能的稳定性。

本实施例的天线可工作在2.32GHz～2.57GHz，带宽为250MHz，可满足常用的2.4GHz频段的覆盖。图7为本发明实施例一提供的天线在水平面和垂直面上的方向图。参照图7所示，本实施例的天线在2.4GHz，水平方向上(H-plane)仍然能保持全向，在垂直方向上(E-plane)增益较大，即，该天线在2.4GHz可实现全方向覆盖。而且，结合图1至图7，可以明显看出，由于引向板7的存在，天线在垂直面上的方向图E-plane和水平面上的方向图H-plane中，左半部分的向外辐射的程度大于右半部分的向外辐射的程度，即引向板7将更多的电磁波引导辐射至远离机体的方向(远离机体的方向对应图7中的左侧方向)，从而加强了整机各方向上的辐射。

本实施例的天线具体形成为偶极子天线。当然，在其他实现方式中，也可以是单极子天线，比如，当为单极子天线时，可将基板1的第一面11的左半部分和第二面12的左半部分填满铜片。或者也可以是倒F形天线等等。

此外，本实施例的天线还可以包括：中空的外壳。其中，基板1、第一辐射单元、第一天线地单元、同轴线4、引向板7均位于外壳的内腔中，且外壳上具有可供同轴线4穿过的通道。通过设置外壳，使天线得到了有效保护。具体地，还包括用于将基板1固定在外壳中的定位结构，该定位结构具体可以包括：设置在基板1的边缘的定位缺口以及设置在外壳内腔中的可卡入至该定位缺口中的定位卡凸。

实施例二

图8为本发明实施例二提供的天线的基板的第一面的结构示意图。图9为图8中I处的结构放大图。图10为本发明实施二提供的天线的基板的第二面的结构示意图。图11为图10中I处的结构放大图。图12为本发明实施例二提供的天线的驻波参数图。参照图8至图12所示，本实施例提供另一种结构的天线，本实施例在实施例一提供的天线的基础上进一步在基板1上增设第二辐射单元和第二天线地单元。

其中，第二辐射单元具体包括：设置在基板1的第一面11上的与第一辐 射部21电连接的第三辐射部51以及设置在基板1的第二面12上的与第二辐射部22电连接的第四辐射部52，且第三辐射部51和第四辐射部52电连接，第三辐射部51和第四辐射部52的电流路径长度相等。第二天线地单元具体包括：设置在基板1的第一面11上的与第一天线地部31电连接的第三天线地部61以及设置在基板1的第二面12上的与第二天线地部32电连接的第四天线地部62，且第三天线地部61和第四天线地部62电连接，第三辐射部51和第四辐射部52的电流路径长度相等。

可以理解的是，由于第一辐射单元和第一天线地单元通过同轴线4馈电，而第三辐射部51与第一辐射部21电连接，第四辐射部52与第二辐射部22电连接，第三天线地部61与第一天线地部31电连接，第四天线地部62与第二天线地部32电连接，因此，第二辐射单元和第二天线地单元通过同轴线4馈电。

其中，上述的第三辐射部51和第四辐射部52的电流路径长度相等，此处的电流路径主要是沿第二辐射单元的边沿走向，即，沿第三辐射部51的边沿和第四辐射部52的边沿。上述的第三天线地部61和第四天线地部62的电流路径长度相等，此处的电流路径主要是沿第二天线单元的边沿走向，即，沿第三天线地部61的边沿和第四天线地部62的边沿。对于电流的具体路径本发明并不限于此，只要能够保证第三辐射部51和第四辐射部52的电流路径长度相等，保证第三天线地部61和第四天线地部62的电流路径长度相等即可。

也就是说，本实施例提供的天线不仅包括第一辐射单元和第一天线地单元，还包括第二辐射单元和第二天线地单元，从而使该天线可支持两个不同的工作频段，即，使天线可在双频段下工作，提高了天线的性能。

在本实施例中，第三辐射部51具体设置在第一辐射部21的靠近第一天线地部31的一端，第三天线地部61设置在第一天线地部31的靠近第一辐射部21的一端。第四辐射部52设置在第二辐射部22的靠近第二天线地部32的一端，第四天线地部62设置在第二天线地部32的靠近第二辐射部22的一端。

参照图8和图10所示，具体可使第一辐射部21的靠近基板1中心的一端的尺寸小于第一辐射部21的远离基板1中心的一端的尺寸，将第三辐射部 51设置在第一辐射部21的靠近基板1的中心的一端。可使第二辐射部22的靠近基板1中心的一端的尺寸小于第二辐射部22的远离基板1中心的一端的尺寸，将第四辐射部52设置在第二辐射部22的靠近基板1中心的一端。可使第一天线地部31的靠近基板1中心的一端的尺寸小于第一天线地部31的远离基板1中心的一端的尺寸，将第三天线地部61设置在第一天线地部31的靠近基板1的中心的一端。可使第二天线地部32的靠近基板1中心的一端的尺寸小于第二天线地部32的远离基板1中心的一端的尺寸，将第四天线地部62设置在第二天线地部32的靠近基板1中心的一端。这样设置在实现双频段的基础上，有效地利用了基板1的已有空间，节省了空间占有率，使得天线的整个体积无需做的较大，使天线朝向小型化发展，进而能够适用于小型遥控器7上。

本实施例的天线的基板1的整体尺寸可设置为54.7×7.4×0.8mm ³。

在本实施例中，第三辐射部51、第四辐射部52、第三天线地部61和第四天线地部62均为U形结构，当然，在其他实现方式中，这四个部分也可以均为L形结构，本发明对此不作限定，具体形状可结合基板1的尺寸以及第一辐射部21、第二辐射部22、第一天线地部31和第二天线地部32的形状进行设定。

具体可使第一辐射部21和第三辐射部51一体成型，第一天线地部31和第三天线地部61一体成型，第二辐射部22和第四辐射部52一体成型，第二天线地部32和第四天线地部62一体成型，这样使得制作更加方便，且相互之间的连接更加可靠。当然，在其他实现方式中，各对应部分也可以是后续再电连接在一起。

其中，第三辐射部51和第四辐射部52之间、第三天线地部61和第四天线地部62也可以分别通过实施例一中的通孔相接的方式连接。具体地，部分第一通孔20贯穿第三辐射部51、基板1和第四辐射部52，然后第三辐射部51和第四辐射部52通过位于第一通孔20中的金属件实现电连接。部分第二通孔30贯穿第三天线地部61、基板1和第四天线地部62，然后第三天线地部61和第四天线地部62通过位于第二通孔30中的金属件实现电连接。

可以理解的是，当第一辐射部21和第三辐射部51一体成型、第二辐射部22和第四辐射部52一体成型时，可以直接在第一辐射部21和第三辐射部 51的相接处、第二辐射部22和第四辐射部52的相接处开设第一通孔20。当第一天线地部31和第三天线地部61一体成型、第二天线地部32和第四天线地部62一体成型时，可以直接在第一天线地部31和第三天线地部61的相接处、第二天线地部32和第四天线地部62的相接处开设第二通孔30。

较为优选的，可使第三辐射部51和第四辐射部52的外轮廓相同，第三天线地部61和第四天线地部62的外轮廓相同，即，进一步保证了天线正反面的电流路径长度的一致性，从而进一步保证了天线两侧的电磁波能够在同一个谐振频率下谐振，使天线的性能更加稳定，而且方便天线制作。

当然，在其他实现方式中，也可以是，第三辐射部51和第四辐射部52的外轮廓不完全一致，第三天线地部61和第四天线地部62的外轮廓不完全一致，只要能够保证第三辐射部51和第四辐射部52的电流路径长度相等，第三天线地部61和第四天线地部62的电流路径长度相等即可。

图12为本发明实施例二提供的天线的驻波参数图。参照图12所示，本实施例的天线具体可工作在2.32GHz～2.57GHz和5.66GHz～7GHz，带宽分别为250MHz和1340MHz，可满足常用的2.4GHz和5.8GHz的Wi-Fi双频段的覆盖。结合图7和图12所示，可以理解的是，本实施例的天线在2.4GHz和5.8GHz均可实现全方向覆盖，从而提高了天线的辐射效率，使天线的性能更好。

天线工作在2.4GHz主要由第一辐射部21、第二辐射部22、第一天线地部31和第二天线地部32完成，工作在5.8GHz主要由第三辐射部51、第四辐射部52、第三天线地部61和第四天线地部62完成。

由于位于基板1的第一面11的第一辐射部21和位于基板1第二面12的第二辐射部12的电流路径长度相等，位于基板1的第一面11的第一天线地部31和位于基板第二面12的第二天线地部32的电流路径长度相等，位于基板1的第一面11的第三辐射部51和位于基板第二面12的第四辐射部52的电流路径长度相等，位于基板第一面11的第三天线地部61和位于基板第二面的第四天线地部62的电流路径长度相等，因此，在2.4GHz频段下，或者在5,8GHz频段下，天线的基板1两侧的电磁波均能够在同一谐振频率下谐振，使天线的谐振频率不会偏移，从而大大提高了天线的辐射效率。

而且，位于基板1的背离机体的一面的引向板7将天线的辐射引导至远 离机体的方向，从而加强了整机各方向的辐射，从而进一步提高了天线的辐射效率。

需要说明的是，本实施例的天线也可以用于其他无线通信的频段，具体可通过改变第二辐射单元和第二天线地单元的形状和大小来实现，或者通过在基板1上进一步增加辐射单元和天线地单元来实现。

其他技术特征与实施例一相同，并能带来相同或类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照实施例一的描述。

实施例三

图13为本发明实施例三提供的无人飞行器的结构示意图。图14为本发明实施例三提供的无人飞行器的侧视图。结合图1至图14所示，本实施例提供一种无人飞行器，该无人飞行器包括机体81、动力装置以及天线等。

具体地，机体81可具有机臂82，动力装置可设置在机臂82的端部，天线安装在机体81的外部。

其中，动力装置具体可包括：旋翼(图中未示出)以及电机83，电机83用于驱动旋翼转动，从而为无人飞行器飞行提供动力。在本实施例中，无人飞行器具体为四旋翼无人飞行器，需要说明的是，无人飞行器也可以为六旋翼飞行器、八旋翼飞行器等，本发明对此不作限定。

本实施例中的天线与实施例一或者实施例二提供的天线的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照实施例一或者实施例二的描述。

具体地，参照图13所示，无人飞行器还包括脚架84，脚架84具体可连接在动力装置的下方，脚架84为无人飞行器着落提供支撑。天线具体可安装在脚架84内。其中，天线可竖向安装在脚架84内，只要使得天线的引向板7位于基板1的背离机体81的一侧即可。通过将天线安装在脚架84内，有效地利用了脚架84内部的闲置空间，无需增大无人飞行器的体积。

无人飞行器通过该天线与地面控制单元(比如与该机体配套使用的遥控器)进行通讯。具体地，机体81上设置有飞行控制器以及收发控制单元等。天线与收发控制单元电连接，在收发控制单元的控制下与地面控制单元进行通信。飞行控制器与收发控制单元连接，用于根据控制信号来控制无人飞行 器。

比如，遥控器向无人飞行器发送控制信号，天线在收发控制单元的控制下，接收遥控器发送的控制信号，或者，无人飞行器通过天线向遥控器发送反馈信号。比如，遥控器需要无人飞行器在1分钟内从当前位置向东飞行50米时，遥控器向无人飞行器发送信号，收发控制单元控制天线接收该控制信号，然后将该信号传输至飞行控制器，飞行控制器对该信号进行解析，获得在1分钟内从当前位置向东飞行50米的指令信息，则飞行控制器控制无人飞行器进行相应的动作，以使无人飞行器在1分钟内向东飞行50米。

由于天线的基板1的相背的两个面上均具有辐射部和天线地部，且基板1的背离机体81的一侧具有引向板7，因此，本实施例的天线的辐射效率较高，使得无人飞行器与地面控制单元之间信号的传递更加准确、及时。

其他技术特征与上述实施例相同，并能带来相同或类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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发明各实施例技术方案的范围。

Claims (19)

1. 一种天线，用于无人飞行器，其特征在于，所述天线包括：

   基板，所述基板具有相背的第一面和第二面；

   同轴线，设于所述基板；

   第一辐射单元，所述第一辐射单元包括相互电连接的第一辐射部和第二辐射部，其中所述第一辐射部设置在所述第一面上，所述第二辐射部设置在所述第二面上，所述第一辐射部和所述第二辐射部的电流路径长度相等；

   第一天线地单元，所述第一天线地单元包括相互电连接的第一天线地部和第二天线地部，其中所述第一天线地部设置在所述第一面上，所述第二天线地部设置在所述第二面上，所述第一天线地部和所述第二天线地部的电流路径长度相等；

   所述第一辐射单元和所述第一天线地单元通过所述同轴线馈电。
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：

   位于所述基板的背离所述机体的一面的可导电的引向板，且所述引向板与所述基板的背离所述机体的一面之间具有间距，所述引向板用于将所述天线的辐射引导至远离所述机体的方向。
3. 根据权利要求2所述的天线，其特征在于，所述引向板包括承载板和设置在所述承载板上的金属件。
4. 根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述金属件为金属板或者金属条或者金属丝；

   所述金属件所在的平面与所述基板所在的平面平行。
5. 根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述金属件在沿所述基板的长度方向上的尺寸介于四分之一波长至二分之一波长之间，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。
6. 根据权利要求3所述的天线，其特征在于，所述金属件与所述基板的背离所述机体的一面之间的距离介于二十分之一波长至十分之一波长之间，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。
7. 根据权利要求1至6任一项所述的天线，其特征在于，还包括贯穿所述第一辐射部、所述基板和所述第二辐射部的第一通孔，所述第一辐射部和所述第二辐射部通过设置在所述第一通孔中的金属件连接；

   还包括贯穿所述第一天线地部、所述基板和所述第二天线地部的第二通孔，所述第一天线地部和所述第二天线地部通过设置在所述第二通孔中的金属件连接。
8. 根据权利要求2至6任一项所述的天线，其特征在于，所述第一面背离所述机体，所述第二面面向所述机体，所述引向板位于所述第一面的一侧，且与所述第一面之间具有所述间距。
9. 根据权利要求1至6任一项所述的天线，其特征在于，所述同轴线位于所述第一面的一侧，所述第一辐射部和所述第一天线地部间隔设置，所述同轴线的外导体位于所述第一天线地部的一侧，且与所述第一天线地部电连接，所述同轴线的内导体延伸至所述第一辐射部并与所述第一辐射部连接。
10. 根据权利要求9所述的天线，其特征在于，所述同轴线与所述基板的第一面之间具有间隙。
11. 根据权利要求10所述的天线，其特征在于，所述间隙大于零且小于十分之一波长，所述波长为所述天线发出的电磁波的波长。
12. 根据权利要求10所述的天线，其特征在于，所述间隙中填充有不导电介质。
13. 根据权利要求10所述的天线，其特征在于，所述第一天线地部的对应所述同轴线的位置开设有通槽；

    所述同轴线的中轴线在所述通槽中的投影与所述通槽的中轴线重合。
14. 根据权利要求1至6任一项所述的天线，其特征在于，所述天线还包括设置在所述基板上的第二辐射单元和第二天线地单元；

    所述第二辐射单元包括设置在所述第一面上的与所述第一辐射部电连接的第三辐射部以及设置在所述第二面上的与所述第二辐射部电连接的第四辐射部，且所述第三辐射部和所述第四辐射部电连接，所述第三辐射部和所述第四辐射部的电流路径长度相等；

    所述第二天线地单元包括设置在所述第一面上的与所述第一天线地部电连接的第三天线地部以及设置在所述第二面上的与所述第二天线地部电连接的第四天线地部，且所述第三天线地部和所述第四天线地部电连接，所述第三天线地部和所述第四天线地部的电流路径长度相等。
15. 根据权利要求14所述的天线，其特征在于，所述第三辐射部设置在 所述第一辐射部的靠近所述第一天线地部的一端，所述第三天线地部设置在所述第一天线地部的靠近所述第一辐射部的一端；

    所述第四辐射部设置在所述第二辐射部的靠近所述第二天线地部的一端，所述第四天线地部设置在所述第二天线地部的靠近所述第二辐射部的一端。
16. 根据权利要求14所述的天线，其特征在于，所述第一辐射部和所述第三辐射部一体成型；所述第一天线地部和所述第三天线地部一体成型；

    所述第二辐射部和所述第四辐射部一体成型；所述第二天线地部和所述第四天线地部一体成型。
17. 根据权利要求14所述的天线，其特征在于，所述第一辐射部和所述第二辐射部的外轮廓相同，所述第一天线地部和所述第二天线地部的外轮廓相同；

    所述第三辐射部和所述第四辐射部的外轮廓相同，所述第三天线地部和所述第四天线地部的外轮廓相同。
18. 一种无人飞行器，其特征在于，包括机体、与所述机体相连的机臂、设于所述机臂的动力装置以及安装在所述机体的如权利要求1至17任一项所述的天线。
19. 根据权利要求18所述的无人飞行器，其特征在于，所述无人飞行器还包括连接在所述机臂上的脚架，所述天线设置在所述脚架内。

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