1.本实用新型实施例涉及飞行器技术领域，特别是涉及一种无人飞行器。


背景技术：

2.无人驾驶飞机简称“无人飞行器”(uav)，内置飞行控制系统在地面站的控制以及链路的协同作用下可实现无人飞行器的精准定位悬停和自主平稳飞行，其中链路负责飞机与地面站的通讯，通过多种通信方式将飞机上的飞行数据实时传输到地面站，并可以将地面站发出的控制信号传给飞机，从而使得无人飞行器按照既定的指令飞行。
3.目前，链路主要以设置于地面站的收发天线以及设置于无人飞行器的收发天线，并且两收发天线之间通过传输上行链路和下行链路信号的方式实现飞机与地面站之间的通讯。
4.发明人在实现本实用新型的过程中，发现：为了满足无人飞行器小型轻量化的需求，无人飞行器上的天线通常隐藏于机身内，但由于受到机身的尺寸限制，不足以达到天线的最佳长度，其天线增益较低，无法满足信号全覆盖的要求。


技术实现要素：

5.本实用新型实施例旨在提供一种天线及无人飞行器，增加了天线的有效长度，并使其达到天线的最佳长度，在满足无人飞行器小型轻量化的需求的同时，也能满足信号全覆盖的要求。
6.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种无人飞行器，包括：机体；驱动组件，包括电机和螺旋桨，所述电机安装于所述机体上，所述螺旋桨安装于所述电机，所述电机用于驱动所述螺旋桨转动；控制模块，安装于所述机体，所述控制模块与所述电机电连接；馈线，所述馈线与所述控制模块电连接；天线，包括第一谐振单元，所述第一谐振单元安装于所述机体，所述第一谐振单元与所述电机电连接，所述第一谐振单元以及所述电机共同作为谐振器，用于谐振产生第一频段的信号和/或接收外部发送的第一频段的信号。
7.可选地，所述机体包括机身、云台、机臂以及支撑架；所述云台设置于所述机身上，所述机臂的一端连接于所述机身，并且所述机臂的另一端安装有所述电机，所述机臂的另一端由靠近所述电机向远离所述电机的方向延伸有所述支撑架，所述第一谐振单元安装于所述支撑架。
8.可选地，所述第一谐振单元与所述电机均处于所述支撑架的轴向方向上，所述第一谐振单元具有第一中心频率，所述第一谐振单元与所述电机的总长度为所述第一中心频率的电磁波的四分之一波长或其倍数。
9.可选地，所述天线还包括第二谐振单元；所述第二谐振单元设置于所述支撑架上，所述第二谐振单元用于谐振产生第二频段的信号或者接收外部发送的第二频段的信号，其中，第二频段与所述第一频段不相同；所述馈线包括外导体与内导体，所述外导体连接于所
述第一谐振单元，所述内导体连接于所述第二谐振单元。
10.可选地，所述第一频段为890mhz到940mhz，所述第二频段为2.26ghz到2.56ghz。
11.可选地，所述外导体与所述内导体同轴心设置。
12.可选地，所述第二谐振单元具有第二中心频率，所述第二谐振单元的总长度为所述第二中心频率的电磁波的四分之一波长或其倍数。
13.可选地所述天线还包括绝缘板；所述第一谐振单元与所述第二谐振单元均设置于所述绝缘板上，所述绝缘板安装于所述支撑架。
14.可选地，所述绝缘板包括第一表面与第二表面，所述第一谐振单元与所述第二谐振单元设置于所述第一表面和/或所述第二表面上。
15.可选地，所述天线还包括良导体；所述良导体设置于所述机臂上，所述良导体的一端连接于所述电机，所述良导体的另一端连接于所述第一谐振单元。
16.本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供的一种天线及无人飞行器，将电机与第一谐振单元共同作为天线的谐振器，用于谐振产生第一频段的信号或者接收外部发送的第一频段的信号，增加了天线的有效长度，进而提高了天线增益，在满足无人飞行器小型轻量化的需求的同时，也能满足信号全覆盖的要求。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型其中一实施例提供的无人飞行器的结构示意图；
19.图2为图1中无人飞行器的机臂与支撑架部分的局部示意图；
20.图3为图2中无人飞行器的驱动组件的电机结构示意图；
21.图4为图2中无人飞行器的天线连接于馈线的结构示意图；
22.图5为图1中无人飞行器的天线的第一谐振单元与第二谐振单元在电磁波感应情况下的阻抗变化图；
23.图6为图1中无人飞行器的天线的第一谐振单元的散射参数示意图；
24.图7为图1中无人飞行器的天线的第二谐振单元的散射参数示意图。
具体实施方式
25.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”/“固接于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。
26.除非另有定义，本说明书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。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，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“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。
27.此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
28.请参阅图1，为本实用新型实施例提供的一种无人飞行器，包括机体10、驱动组件20、控制模块(图未示)、天线30、馈线40以及良导体50。控制模块、天线30以及馈线40均安装于机体10内，驱动组件20通过良导体50安装于机体10上，驱动组件20连接于控制模块，并且控制模块还通过馈线40连接于天线30，进而使得无人飞行器可与地面站通讯，将无人飞行器上的飞行数据实时传输到地面站，并且可以将地面站发出的控制信号传给无人飞行器，使得无人飞行器按照既定的指令飞行。
29.对于上述的机体10，请继续参阅图2，机体10还包括机身100、机臂110、支撑架120及云台130，云台130设置于机身100，并位于机身100的一端部，云台130用于与控制模块连接，以使云台130按照既定的指令对机身100的周围空间进行扫描监视，机臂110位于机身100的一侧，且沿机身100的长度方向设置，机臂110远离机身100的一端设有螺孔(图未示)，螺孔用于供良导体50穿过，以将驱动组件20安装于机臂110上，机臂110远离机身100的一端由靠近驱动组件20向远离驱动组件20的方向延伸有支撑架120，其中，机身100用于收容控制模块、机臂110用于收容馈线40以及支撑架120用于收容天线30。
30.对于上述的驱动组件20，请结合图3继续参阅图2，驱动组件20包括电机200和螺旋桨(图未示)，电机200包括电机定子210、电机转子220以及轴承(图未示)，电机定子210固定于机臂110远离机身100的一端，并且电机定子210处于支撑架120的上方，电机转子220通过轴承可转动地安装于电机定子210内，电机转子220上还套接有螺旋桨，其中，电机定子210与电机转子220均可用于与天线30连接，并且电机转子220还用于与控制模块连接，具体的，电机定子210还包括电机定子主体211与连接部212，连接部212位于电机定子主体211远离螺旋桨的一端，并且连接部212与电机定子主体211均沿电机转子220的转轴环绕设置，连接部212上设有螺母柱213，螺母柱213用于良导体50配合，以将电机定子主体211固定于机臂110上。为便于说明，在本实用新型实施例中，将电机定子主体211靠近无人飞行器的螺旋桨的一端定义为电机200的顶部，将电机定子210远离无人飞行器的螺旋桨的一端定义为电机200的底部。
31.应当理解的是，为了将电机定子主体211稳固地固定于机臂110上，在本实用新型实施例中，连接部212的螺母柱213的数量为三个，三个螺母柱213环绕于电机转子220的转轴并且呈等边三角形设置，但在本实用新型的其他实施例中，螺母柱213的数量并不仅限于三个，还可以是三个以上，多个螺母柱213均环绕于电机转子220的转轴并且相邻两螺母柱213之间的间距相等，当然了，根据实际使用需要，螺母柱213的数量还可以为一个或两个。
32.还应当理解的是，在实用新型实施例中，采用电机200作为天线30的谐振器，一方面，是由于电机定子210本身为无人飞行器结构的组成部分之一，保证了无人飞行器结构的紧凑性及其外观的美观性，另一方面，在有效增加延长第一谐振单元310的长度的同时，由于电机转子220可相对于电机定子210转动的特点，还能够对周边空间实现360度的辐射，当然了，在本实用新型的其他实施例中，也可不采用电机200作为天线30的谐振器，例如，还可采用电路板及谐振单元代替，谐振单元设置于电路板上，电路板固定于无人飞行器的机身
100部分，或者安装于无人飞行器的机翼部分，另外，在本实用新型的另一实施例中，为了兼具无人飞行器结构的紧凑性及其外观的美观性，无人飞行器的机臂110部分还可由金属材料制成，将无人飞行器的机臂110部分作为天线30的谐振器，第一谐振单元310通过良导体50连接于无人飞行器的机臂110部分，或者第一谐振单元310直接连接于无人飞行器的机臂110部分，用以增加第一谐振单元310的有效长度。
33.对于上述的控制模块，控制模块收容于机身100内，控制模块可由mcu等电子元器件组成，该控制模块包括多种类型的控制模块，例如，与电机转子220连接控制无人飞行器飞行姿态的飞控控制模块、用于导航无人飞行器的北斗模块以及与电机定子210相连用于处理相关机载设备所获取的环境信息的数据处理模块等。
34.对于上述的天线30，请结合图4继续参阅图2，天线30包括绝缘板300、第一谐振单元310以及第二谐振单元320，绝缘板300收容于支撑架120内，第一谐振单元310与第二谐振单元320均设置于绝缘板300上。为方便说明，在本实用新型实施例中的天线30是以全向天线30为例，应当理解的是，在本实用新型的其他实施例中，可根据实际使用需要，上述天线30还可以是定向天线30。
35.具体的，绝缘板300包括绝缘板主体301、第一表面301a以及第二表面301b，绝缘板主体301大致呈倒梯形的板状结构，并且绝缘板主体301的竖截面形状与支撑架120的竖截面形状相匹配，即绝缘板主体301的各侧壁均平行于支撑架120的各内侧壁，第一表面301a与第二表面301b分别设置于绝缘板主体301的两相对侧，第一谐振单元310与第二谐振单元320设置于第一表面301a和/或第二表面301b，优选地，第一谐振单元310与第二谐振单元320均设置于第一表面301a上，其中，第一谐振单元310设有与馈线40连接的第一馈入部，第二谐振单元320设有与馈线40连接的第二馈入部，第一表面301a上开设有导通孔(未示出)，导通孔穿过第一谐振单元310的第一馈入部，绝缘板主体301的内层埋设有连接线路，第二表面301b上设有焊点，连接线路的一端连接于导通孔，连接线路的另一端连接于焊点，以使得导通孔、连接线路以及焊点共同组成一导电回路。
36.第一谐振单元310包括第一主体部311与第一延展部312，第一主体部311自绝缘板300靠近电机200的底部的一端向绝缘板300远离电机200的底部的一端延伸，并且第一主体部311靠近电机200的底部的一端设有第一馈入部，第一主体部311远离电机200的底部的一端连接于第一延展部312，第一延展部312大致呈五边形。
37.第二谐振单元320包括第二主体部321与第二延展部322，第二主体部321与第一主体部311相邻设置，第二主体部321先垂直于第一主体部311的延伸方向向远离第一主体部311的一侧延伸，再平行于第一主体部311的延伸方向向绝缘板300远离电机200的底部的一端延伸，第二主体部321靠近电机200的底部的一端设有第二馈入部，第二馈入部与第一馈入部处于同一轴线上，第二主体部321远离电机200的底部的一端连接于第二延展部322，第二延展部322大致呈v型，优选地，第二主体部321与第二延展部322的数量均为两个，一主体部与一第二延展部322沿由第二馈入部与第一馈入部所形成的轴线上与另一主体部以及第二延展部322呈镜像对称。
38.需要注意的是，绝缘板300为绝缘介质，例如，由聚碳酸酯或者由fr4等级的材质制成的基板，其中，fr4是一种耐燃材料等级的代号，其代表的意思是树脂材料经过燃烧状态必须能够自行熄灭的一种材料规格，它并不是一种材料名称，而是一种材料等级，目前所用
的fr4等级材料有非常多的种类，例如，以所谓的四功能的环氧树脂加上填充剂以及玻璃纤维所做出的复合材料。另外，第一谐振单元310具有第一中心频率，例如，在本实用新型实施例中，第一谐振单元310与电机200的总长度较佳的为第一中心频率的电磁波的四分之一波长或其倍数，以及第二谐振单元320具有第二中心频率，第二谐振单元320的长度较佳的为第二中心频率的电磁波的四分之一波长或其倍数，因此可由调整第一谐振单元310与第二谐振单元320的形状大小来微调第一频段或者第二频段，最后再对天线30的其他部件，例如，接地元件的大小进行微调以最佳化匹配。
39.应当理解的是，第一谐振单元310与第二谐振单元320均为金属片。这两个谐振子可通过光刻腐蚀的方法形成于绝缘板300的同一表面，当然了，在本实用新型的其他实施例中，也可以将金属片制成前述的谐振子后再固定于绝缘板300的表面上。此外，第一延展部312与第二延展部322不仅限于上述形状，只需满足尽可能地利用上第一表面301a上的空间即可，还应当理解的是，天线30也可不包括绝缘板300，即第一谐振单元310与第二谐振单元320以裸露的方式收容于支撑架120内。
40.对于上述的馈线40，馈线40收容于机臂110内，馈线40包括外导体41与内导体42，外导体41的一端以及内导体42的一端均连接于控制模块上，外导体41的另一端连接于第二馈入部，内导体42的另一端穿过导通孔，以与第一馈入部和连接线路的一端相连通，优选的，馈线40为一同轴电缆，馈线40的一端剥去外被与编织层，即可获得外导体41，继续剥去绝缘层，即可获得外导体41，绝缘层可连接控制模块的接地部。
41.对于上述的良导体50，良导体50处于连接部212的下方，良导体50用于馈线收发的馈入信号产生第一频段向外收发电磁波同时将馈入信号传递至电机200，具体的，良导体50包括第一导电体51与第二导电体52，第一导电体51的一端连接于连接部212，第一导电体51的另一端连接于绝缘板300上，并固定于焊点所在处，第一导电体51沿远离电机200的底部方向向靠近电机200的底部方向穿过位于机臂上的螺孔并螺接固定于螺母柱213，以将电机200固定于无人飞行器的机臂上。
42.应当理解的是，为满足第一导电体51既能够导电、又能够固定的需求，以及第二导电体52能够导电的需求，在本实用新型实施例中，第一导电体51为金属螺钉，第二导电体52为导电棉，当然了，在本实用新型其他实施例中，第一导电体51并不局限于导电棉，亦可采用导线、弹簧、弹片或者焊锡等其他方式实现导电，另外，在本实用新型实施例中采用螺接固定的方式实现电机定子210可拆卸地固定于脚架，但在本实用新型其他实施例中，亦可采用铆接的方式可拆卸地固定于脚架上，即连接部212铆接于良导体50上。
43.还应当理解的是，为了增强无人飞行器飞行时的稳定性，在本实用新型实施例中，第一导电体51以金属螺钉安装于螺母柱213上的螺孔的方式，实现了在无人飞行器飞行时由于无人飞行器具有流线型的机身100而减少空气阻力的目的，但在本实用新型其他实施例中，若仅从第一谐振单元310与第二谐振单元320连接的角度来看，也可不通过良导体50实现第一谐振单元310与第二谐振单元320的连接，即电机定子主体211直接与第二谐振单元320连接。
44.为便于读者理解本实用新型，请参阅图5，并共同参阅图6和图7，图5是本实用新型其中一实施例中无人飞行器天线30的第一谐振单元310与第二谐振单元320在电磁波感应的情况下的阻抗变化图，其是为实际量测而得，由图4可知，第一谐振单元310的第一频段为
890mhz到940mhz，第一中心频率为900mhz，第二频段为2.26ghz到2.56ghz，第二中心频率为2.4ghz，并由图5和图6可知，无人飞行器的天线30可分别满足常用的900mhz和2.4ghz频段的全方向覆盖。
45.在本实用新型实施例中，将电机200与第一谐振单元310共同作为天线30的谐振器，用于谐振产生第一频段的信号或者接收外部发送的第一频段的信号，增加了天线30的有效长度，进而提高了天线30增益，在满足无人飞行器小型轻量化的需求的同时，也能满足信号全覆盖的要求。
46.以上所述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。