[發明專利]具有共形天線的撲翼裝置及其野外目標搜尋方法

在審

• 申請號: 202211599269.7
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN115863962A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 王帥;吳其恒;宋世權;辛金輝;曾紅磊
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: H01Q1/28
• 分類號: H01Q1/28;H01Q1/38;H01Q1/50;H01Q19/10;H01Q3/02
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產權代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 韓燕

本發明提供一種適用于兩段式撲翼飛行器的方向圖可重構共形天線以及一種基于此撲翼結構共形天線的野外目標搜尋方法，其中包括撲翼固定機架、蒙皮以及印刷天線，撲翼固定機架包括內機架、外機架以及驅動搖桿，印刷天線設置于蒙皮的內外表面。由位于兩段式撲翼上的天線振子、寄生貼片、反向器以及引向器組成，因為共形于撲翼蒙皮，其電磁波輻射不受內部結構的干擾。經過仿真驗證，共形天線在2.44GHz時的回波損耗在?35dB，增益為7.05dBi,因為此共行天線波束角度小，且通過仿生鳥類機械飛行時的撲翼煽動，能夠在一定區域內波束掃描，再根據飛行器的姿態控制調整，可以實現野外復雜山地地形的搜尋工作。

技術領域

本發明涉及飛行器技術領域領域，更具體的，涉及一種具有共形天線的撲翼裝置及其野外目標搜尋方法。

背景技術

目前，隨著無線通信科學的不斷發展，在對于各種形態的天線研究設計都取得了一定的進展，但是由于一些特殊的機械形態，例如仿生飛行器，其內部空間一般由多種動力系統、傳動機構和結構支架占據，此類飛行器在考慮傳動機構的工作空間后內部所剩余的空間便所剩無幾，但是用于收發電磁波信號的天線也是不可或缺的重要組件。雖然目前微帶天線已經具有低剖面、小型化、集成化的優勢，但是在機體內部會受到各金屬部件的電磁干擾，對天線的性能產生不測預知的影響，所以共形天線則是仿生飛行器里取代微帶天線的一種新的解決方案。那么基于共形天線的仿生飛行器方案，在某些特殊情況下，例如搜救、探測、探傷等，仿生飛行器能夠以共形天線特殊的布置方式結合特殊的動作姿態達到更為突出的搜尋能力，比如搜尋范圍更廣、精度更高，通過一定的飛行器軌跡姿態規劃，就能夠實現更多復雜情況下的使用需求。

CN1925223公開一種具有雙折疊槽結構的方向圖可重構天線及其陣列，屬于電子技術領域，特別涉及共形天線陣列技術。所述天線包括介質基片(36)、背地導體板(37)和共面地板(35)，共面地板上具有雙折疊槽，兩個天線輻射臂通過共面波導傳輸線(17)連接；共面波導傳輸線(17)、底部電線輻射臂(20)、共面波導饋電線(23)和共面地板(35)上嵌有相應的開關或探針，通過改變探針或開關的工作狀態可在同一個頻率點上實現三種狀態的天線方向圖掃描。所述天線陣列以所述天線為天線陣列單元，將其分布在載體曲面上，并保持單元指向相近或相同的輻射方向性。本發明可適用于有源相控陣、無源相控陣以及其它的各種復雜曲面天線陣列的設計與制作。

發明內容

為了克服現有技術的缺陷，本發明所要解決的技術問題在于提出一種具有共形天線的撲翼裝置，并且提供一種基于所述共形天線的野外目標搜尋方法。通過將天線與撲翼蒙皮共形，節省飛行器內部空間，為傳動結構以及機體內結構設計留出了更多冗余，采用類八木天線設計，提高遠距離通信效率。在滿足如上條件下，對搭載共形天線的飛行器的飛行軌跡進行規劃，從而實現一種野外目標的搜尋方法。

本發明的第一個目的在于提出的共形天線適用于結構方向圖可重構的兩段式撲翼飛行器。

具體地，本發明提供了一種具有共形天線的撲翼裝置，其包括撲翼蒙皮、蒙皮固定機架、共形天線振子與共形寄生貼片、天線反射器與引向器；

撲翼蒙皮設置于機架的上表面，包括內撲翼蒙皮以及外撲翼蒙皮。

撲翼固定機架包括內機架、外機架以及驅動搖桿，外機架與內機架通過樞軸鉸接在一起，驅動搖桿的第一端轉動連接于外機架的R副，驅動搖桿的第二端連接曲柄，驅動搖桿上設有滑槽，內機架設置有滑桿，滑桿滑動連接于滑槽內；

其中內機架還包括內撲翼蒙皮的固定結構，用來將內撲翼蒙皮固定，外機架還包括外撲翼蒙皮的固定結構，用來將外撲翼蒙皮固定；

共形天線振子與共形寄生貼片均印刷于所述內撲翼蒙皮的下表面，且共形天線振子的兩端均設置有共形寄生貼片；

共形天線反射器與共形天線引向器，共形天線反射器印刷于所述內撲翼蒙皮的下表面，共形天線引向器印刷于所述外撲翼蒙皮的上表面；