本發(fā)明涉及飛行器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種天線組件及無人機。

背景技術(shù)：

無人機是通過無線電遙控設(shè)備進行控制的、不載人的載體，如無人飛行器、無人車、無人船等，由于無人機具有體積小、機動靈活等優(yōu)點，無人機在多個技術(shù)領(lǐng)域得到的廣泛的應用。

在無人機圖傳天線設(shè)計時，圖傳天線一般設(shè)置在無人機金屬云臺附近，由于金屬云臺的影響，圖傳天線的輻射方向圖會發(fā)生畸變，在云臺位置有較大凹陷，圖傳天線的最大輻射方向會產(chǎn)生偏移。

目前一般是通過改變天線的地板或改變天線形式來改變天線的輻射方向圖，然而，對于第一種方法而言，天線地板大小形狀很難改變，尤其是搭載在無人機或其他小型設(shè)備上的天線地板大小形狀很難改變。對于通過改變天線形式來改變天線的輻射方向圖而言，如八木天線，通過添加反射單元和引向單元來改變天線輻射方向圖，但是八木天線等傳統(tǒng)定向天線尺寸較大，結(jié)構(gòu)復雜，不易實現(xiàn)，無法滿足無人機對天線小型化，易安裝的要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供的天線組件及無人機，用于優(yōu)化和改變天線的輻射方向圖。

第一方面，本發(fā)明實施例提供一種天線組件，包括：

能夠至少在兩個頻段工作的天線單元，所述至少兩個頻段包括：第一頻段和第二頻段，其中所述第一頻段與所述第二頻段不同；以及

引向物體，用于改變所述天線單元在第一平面的輻射方向以及第二平面的輻射方向。

第二方面，本發(fā)明實施例提供一種無人機，包括：

機身；

慣性測量單元，用于獲取所述無人機的姿態(tài)信息；

動力系統(tǒng)，安裝在所述機身，用于提供飛行動力；以及

天線組件，用于無線通信；所述天線組件包括：

能夠至少在兩個頻段工作的天線單元，所述至少兩個頻段包括：第一頻段和第二頻段，其中所述第一頻段與所述第二頻段不同；以及

引向物體，用于改變所述天線單元在第一平面的輻射方向以及第二平面的輻射方向。

本發(fā)明實施例提供的天線組件及無人機，通過在天線單元的引向方向設(shè)置引向物體如金屬片，將天線單元的輻射方向圖向引向物體放置的方向引向，改變天線單元的最大輻射方向，從而優(yōu)化和改變天線單元的輻射方向圖，且實現(xiàn)方法簡單，效果良好，滿足無人機對天線小型化，易安裝的要求。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明提供的天線組件的結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖2為本發(fā)明提供的天線組件應用于無人機的結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖3a為天線單元的原始輻射方向圖俯仰面的示意圖；

圖3b為天線單元的原始輻射方向圖水平面的示意圖；

圖4a為天線單元優(yōu)化后的輻射方向圖俯仰面的示意圖；

圖4b為天線單元優(yōu)化后的輻射方向圖水平面的示意圖；

圖5為無人機的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本發(fā)明實施例所述的天線組件及無人機，通過在天線的引向方向設(shè)置引向物體如金屬片，將天線的輻射方向圖向引向物體放置的方向引向，改變天線的最大輻射方向，從而優(yōu)化和改變天線的輻射方向圖，且實現(xiàn)方法簡單，效果良好，滿足無人機對天線小型化，易安裝的要求。本發(fā)明實施例所涉及的天線可以用于無人機，該無人機可以為無人飛行器、無人車、無人船等，下面結(jié)合附圖通過具體實施例，對本發(fā)明實施例提供的天線組件及無人機進行詳細說明。

圖1為本發(fā)明提供的天線組件的結(jié)構(gòu)示意圖一，請參照圖1，該天線組件包括能夠至少在兩個頻段工作的天線單元11和引向物體12，其中，所述至少兩個頻段包括：第一頻段和第二頻段，其中第一頻段與第二頻段不同。引向物體12用于改變天線單元11在第一平面的輻射方向以及第二平面的輻射方向。第一平面及第二平面為天線單元11輻射方向圖的水平面及俯仰面。

天線組件中的天線單元11用于收發(fā)信號，在實際應用過程中，在放置引向物體12之前，需要確定引向物體12的大小和放置位置，即首先要根據(jù)天線單元11的輻射方向圖俯仰面的凹陷方向和水平面的凹陷方向確定引向方向，根據(jù)天線單元11的輻射方向圖俯仰面的凹陷大小和水平面的凹陷大小確定引向物體12的大小和放置位置，放置位置為在引向方向上距離天線單元11一段距離的位置。其中，確定引向物體12的大小的規(guī)則為：引向作用與引向物體12的大小成正比，引向物體12的放置位置與天線單元11之間的距離和引向作用成反比。具體地，引向物體12的長度l1大于天線單元工作頻率的1/4波長，小于天線單元工作頻率的1/2波長。其中的引向物體為良導體，例如可以為金屬片。

通過添加引向物體12之后，天線單元11的輻射場會在引向物體12表面產(chǎn)生感應電流，這些感應電流會產(chǎn)生額外的輻射場，該輻射場與天線單元11本身的輻射場相疊加，由于該輻射場相位與天線單元11自身的輻射場相位不同(該輻射場相位由引向物體12與天線單元11之間的距離確定)，不同的相位會產(chǎn)生同向疊加(產(chǎn)生引向的作用)，或者異相相消(產(chǎn)生反射的作用)。從而產(chǎn)生引向和反射的結(jié)果。因此可實現(xiàn)將天線單元的輻射方向圖向引向物體放置的方向引向，改變天線單元的最大輻射方向，從而優(yōu)化和改變天線單元的輻射方向圖。

本發(fā)明實施例提供的天線組件，通過在天線單元的引向方向設(shè)置引向物體如金屬片，將天線單元的輻射方向圖向引向物體放置的方向引向，改變天線單元的最大輻射方向，從而優(yōu)化和改變天線單元的輻射方向圖，且實現(xiàn)方法簡單，效果良好，滿足無人機對天線小型化，易安裝的要求。

進一步地，在圖1所示實施例的基礎(chǔ)上，天線組件還包括固定結(jié)構(gòu)，天線單元11位于固定結(jié)構(gòu)內(nèi)，引向物體12位于固定結(jié)構(gòu)外。例如該固定結(jié)構(gòu)為塑料外殼，引向物體12位于塑料外殼上。作為一種示例，經(jīng)參照圖2，圖2為本發(fā)明提供的天線組件應用于無人機的結(jié)構(gòu)示意圖二，如圖2所示，天線組件包括天線單元11、引向物體12和固定結(jié)構(gòu)13，天線單元11位于固定結(jié)構(gòu)13內(nèi)，引向物體12位于固定結(jié)構(gòu)13外。在一些實施例中，引向物體12位于天線單元11靠近無人機機身101的上方，天線單元11與引向物體12在垂直方向上的距離l2大于0小于天線單元11工作頻率的1/4波長。在一些實施例中，所述引向物體12為金屬片，所述金屬片被纏繞于固定結(jié)構(gòu)13上且位于天線單元11靠近無人機機身101的上方。在其他實施例中，所述引向物體12為金屬環(huán)，所述金屬環(huán)被套設(shè)于固定結(jié)構(gòu)13上。

在一些實施例中，引向物體12可以被安裝于固定結(jié)構(gòu)13內(nèi)，且位于天線單元11靠近無人機機身101的上方，垂直方向與天線單元11的距離大于0小于工作頻率的1/4波長，引向物體的長度大于天線工作頻率的1/4波長，小于天線工作頻率的1/2波長。

在一些實施例中，如圖2所示，腳架13上安裝有天線單元11及引向物體12，同樣地，腳架16上也安裝有天線單元14及引向物體15。引向物體12可以被安裝于腳架13的內(nèi)部或外部，同樣地，引向物體15也可以被安裝于腳架16的內(nèi)部或外部。引向物體12的長度l1大于天線單元工作頻率的1/4波長，小于天線單元工作頻率的1/2波長。同樣地，引向物體15的長度l3大于天線單元工作頻率的1/4波長，小于天線單元工作頻率的1/2波長。在一些實施例中，引向物體12的長度l1與引向物體15的長度l3相同。在其他實施例中，引向物體12的長度l1與引向物體15的長度l3不同。天線單元11與引向物體12在垂直方向上的距離l2大于0小于天線單元11工作頻率的1/4波長。同樣地，天線單元14與引向物體15在垂直方向上的距離l4大于0小于天線單元14工作頻率的1/4波長。在一些實施例中，l2與l4相同。在其他實施例中，l2與l4不同。

在一些實施例中，引向物體12也可安裝于天線單元11的下方，引向物體15也可安裝于天線單元14的下方。例如，引向物體12安裝于天線單元11的上方，引向物體15安裝于天線單元14的下方，反之亦然。

進一步地，固定結(jié)構(gòu)13例如可以為無人機的腳架。

下面結(jié)合附圖以一個具體的實施例詳細說明圖1和圖2所示的天線組件對天線的輻射方向圖的優(yōu)化和改變。

圖3a為天線單元的原始輻射方向圖俯仰面的示意圖，圖3b為天線單元的原始輻射方向圖水平面的示意圖，請參照圖3a和圖3b，該天線單元的輻射方向圖在俯仰面250度方向有一個超過3db的凹陷，水平面在0度方向有一個超過5db的凹陷，首先根據(jù)該天線單元的輻射方向圖俯仰面的凹陷方向和水平面的凹陷方向確定引向方向，根據(jù)該天線單元的輻射方向圖俯仰面的凹陷大小和水平面的凹陷大小確定引向物體的大小和放置位置，最后在該放置位置放置相應大小的引向物體，放置引向物體之后，天線單元的輻射場會在引向物體表面產(chǎn)生感應電流，這些感應電流會產(chǎn)生額外的輻射場，該輻射場與天線單元本身的輻射場相疊加，由于該輻射場相位與天線單元自身的輻射場相位不同(該輻射場相位由引向物體與天線單元之間的距離確定)，不同的相位會產(chǎn)生同向疊加(產(chǎn)生引向的作用)，或者異相相消(產(chǎn)生反射的作用)，從而產(chǎn)生引向和反射的結(jié)果。圖4a為天線單元優(yōu)化后的輻射方向圖俯仰面的示意圖，圖4b為天線單元優(yōu)化后的輻射方向圖水平面的示意圖，優(yōu)化后的天線的輻射方向圖如圖4a和4b所示，通過放置引向物體之后，該天線單元的輻射方向圖在俯仰面250度方向的凹陷優(yōu)化3db以上，水平面0度方向優(yōu)化2db以上。

本發(fā)明實施例提供一種無人機。圖5為本發(fā)明實施例提供的無人機的結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示，無人機100包括：機身、動力系統(tǒng)、天線10和飛行控制器118，動力系統(tǒng)安裝在所述機身，用于提供飛行動力；天線10用于無線通信。

動力系統(tǒng)包括如下至少一種：電機107、螺旋槳106和電子調(diào)速器117，動力系統(tǒng)安裝在所述機身，用于提供飛行動力；飛行控制器118與動力系統(tǒng)通訊連接，用于控制無人機飛行。其中，飛行控制器118包括慣性測量單元及陀螺儀。所述慣性測量單元及所述陀螺儀用于檢測所述無人機的加速度、俯仰角、橫滾角及偏航角等。

另外，如圖5所示，無人機100還包括：傳感系統(tǒng)108、通信系統(tǒng)110、支撐設(shè)備102、拍攝設(shè)備104，其中，支撐設(shè)備102具體可以是云臺，通信系統(tǒng)110具體可以包括如上述實施例所述的天線10。天線10用于與地面站112進行無線通訊。

在一些實施例中，天線10可安裝在無人機100的腳架內(nèi)。

本發(fā)明實施例提供的無人機，可以包括機身、慣性測量單元、動力系統(tǒng)和天線組件，其中，慣性測量單元用于獲取無人機的姿態(tài)信息，動力系統(tǒng)安裝在機身，用于提供飛行動力。天線組件用于無線通信，天線組件包括：能夠至少在兩個頻段工作的天線單元，至少兩個頻段包括：第一頻段和第二頻段，其中第一頻段與第二頻段不同；以及引向物體，該引向物體用于改變天線單元在第一平面的輻射方向以及第二平面的輻射方向。

其中的第一平面及第二平面為天線單元輻射方向圖的水平面及俯仰面。

進一步地，本實施例的無人機還包括腳架，天線單元位于腳架內(nèi)，引向物體位于腳架外。

可選的，引向物體的長度l1大于天線工作頻率的1/4波長，小于天線工作頻率的1/2波長。

其中的引向物體為良導體，例如可以為金屬片。

需要說明的是，該實施例中無人機包括的天線組件與圖1和圖2實施例中所述的天線組件的結(jié)構(gòu)、功能以及有益效果相同，此處不再贅述。

本發(fā)明實施例提供的無人機，其中的組成部分天線組件中，通過在天線單元的引向方向設(shè)置引向物體如金屬片，將天線單元的輻射方向圖向引向物體放置的方向引向，改變天線單元的最大輻射方向，從而優(yōu)化和改變天線單元的輻射方向圖，且實現(xiàn)方法簡單，效果良好，滿足無人機對天線小型化，易安裝的要求。

最后應說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。