[發明專利]一種應用于UAV的頂部加載套筒天線

有效

• 申請號: 201911104175.6
• 申請日: 2019-11-09
• 公開（公告）號: CN110797628B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 楊凌升;徐詩豪;徐敏
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01Q1/22
• 分類號: H01Q1/22;H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/48;H01Q1/50;H01Q5/30
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 劉林峰

本發明公開了一種應用于UAV的頂部加載套筒天線，涉及天線技術領域，解決了現有的天線往往不能實現低剖面，設計復雜且頻帶不夠寬的問題。其包括地板，所述地板上連接有套筒單極子天線；所述套筒單極子天線頂部連接有頂部加載，頂部加載從上至下依次包括上圓盤以及大端向上的盤錐部；底板與上圓盤之間連接有若干短路柱，使天線在低頻處增加一個諧振點；所述上圓盤的上表面開設有環形槽，使天線的帶寬增加而且整個工作頻段向低頻移動。達到了天線低剖面，小型化，寬頻帶的效果。

技術領域

本發明涉及天線技術領域，特別涉及一種應用于UAV的頂部加載套筒天線。

背景技術

根據我國《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》及中國頻譜使用情況，規劃840.5-845MHz、1430-1444MHz和2408-2440MHz頻段用于無人駕駛航空器系統，其中2408-2440MHz頻段作為備份頻段。應用于UAV(無人駕駛飛行器)的天線能夠實現低剖面，小型化和寬頻帶是當前設計中急需解決的問題，目前應用于UAV的天線希望覆蓋840.5-845MHz、1430-1444MHz這兩個頻段，并具有水平全向性。在國際上，0.96-1.164GHz用于無人機業務的陸地視距通信。

上述天線往往不能實現低剖面，設計復雜且不能同時覆蓋840.5-845MHz、1430-1444MHz、0.96-1.164GHz這三個頻段。

發明內容

本發明的目的是提供一種應用于UAV的頂部加載套筒天線，其具有低剖面，小型化，寬頻帶的優點。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種應用于UAV的頂部加載套筒天線，包括地板，所述地板上連接有套筒單極子天線；

所述套筒單極子天線頂部連接有頂部加載，頂部加載從上至下依次包括上圓盤以及大端向上的盤錐部；

地板與上圓盤之間連接有若干短路柱，使天線在低頻處增加一個諧振點；

所述上圓盤的上表面開設有環形槽，使天線的帶寬增加而且整個工作頻段向低頻移動。

更進一步地，所述套筒單極子天線為FR4介質基板制成的天線。

更進一步地，套筒單極子天線連接頂部加載后，天線同樣在1.4GHz時趨向于有一個諧振點。

更進一步地，套筒單極子天線連接頂部加載后，天線高度為0.058λ，λ為工作頻段下限頻率所對應的波長。

更進一步地，所述短路柱繞套筒單極子天線均勻分布有八個。

綜上所述，本發明具有以下有益效果：

第一：能夠覆蓋840-1600MHz,滿足覆蓋840.5-845MHz、1430-1444MHz這兩個頻段，具有較寬的頻帶；

第二：該天線能夠實現低剖面，小型化，滿足航空電子的應用；

第三：相比于以往結構比較復雜的天線，本天線結構設計簡單，僅僅使用簡單的金屬天線段實現寬頻帶，制作簡單；

第四：該天線使用FR4材料作為介質基板，價格以及生產成本適中，有較好的市場前景。

附圖說明

圖1是本發明整體結構的主視圖；

圖2是本發明整體結構的俯視圖；

圖3是天線結構變化過程示意圖；

圖4是對應圖3天線結構變化S11效果圖；

圖5是天線2分別在1.32GHz和0.98GHz兩個頻率下的電場方向圖；

圖6是天線3分別在1.32GHz和0.98GHz兩個頻率下的電場方向圖；