无人机的天线装置及设计方法、装置、设备和存储介质与流程

本申请涉及无人机，尤其涉及一种无人机的天线装置及设计方法、装置、设备和存储介质。

背景技术：

1、无人机是一种通过遥控方式或机载计算机程序控制而无需人员直接在机上操作的航空器，为了确保无人机能够自主、高效执行任务，通常需要在无人机上挂载一个机载终端，用于处理和管理无人机在飞行过程中的数据通信、控制指令以及传感器数据的收集与传输，其中，机载终端通过天线接收从地面基站发出的指令信号，同时，天线也将无人机采集的数据和状态信息发送回地面基站。

2、现有的无人机机载终端采用小鞭状天线进行电磁波信号的收发，且小鞭状天线通过微型同轴连接器(subminiature version a，sma)接口，与机载终端本体连接。

3、然而，现有的无人机的机载终端天线增益较低，导致无人机与地面基站之间的通信性能降低。

技术实现思路

1、本申请提供一种无人机的天线装置及设计方法、装置、设备和存储介质，用以解决现有的无人机的机载终端天线增益较低，导致无人机与地面基站之间的通信性能降低的问题。

2、第一方面，本申请提供一种无人机的天线装置，应用于无人机，所述无人机包括：机体、机载终端，所述天线装置包括：反射板、多个天线；包括：

3、所述反射板设置于所述机体的底部；

4、所述多个天线固定于所述反射板的底部，且所述多个天线垂直于所述反射板；

5、所述机载终端与所述反射板可拆卸连接，且所述多个天线通过射频线缆与所述机载终端连接。

6、可选的，所述无人机还包括：多个螺旋桨，多个所述螺旋桨布置在所述机体的四周；

7、所述反射板的边界超出所述无人机的机体的边界，且不超出所述多个螺旋桨的中心点围成的多边形的边界。

8、可选的，所述无人机还包括：起落架；

9、所述多个天线的长度不超过所述无人机的机体与所述起落架的着陆面之间的垂直距离。

10、可选的，所述无人机的机体底部安装有雷达、灯；

11、所述反射板上设置有至少一个槽孔，所述至少一个槽孔用于显露所述雷达或者灯。

12、第二方面，本申请提供一种无人机的天线装置的设计方法，所述无人机包括：机体、机载终端、多个螺旋桨、起落架，所述方法包括：

13、根据所述无人机的机体的底面尺寸和所述多个螺旋桨的位置，确定反射板的板面尺寸；

14、根据所述无人机的机体与所述起落架的着陆面之间的垂直距离，确定多个天线的长度阈值；

15、根据所述反射板的板面尺寸和所述多个天线的长度阈值，构建电磁仿真模型；

16、基于所述电磁仿真模型，生成所述多个天线组成的仿真天线阵列，并通过对所述仿真天线阵列的调测处理，确定目标仿真天线阵列；

17、根据所述目标仿真天线阵列，确定所述多个天线的尺寸以及所述多个天线在所述反射板上的位置；

18、将所述反射板、所述多个天线以及所述机载终端进行组装处理，得到所述无人机的天线装置。

19、可选的，所述确定目标仿真天线阵列之后，所述方法还包括：

20、基于波束赋形算法对所述目标仿真天线阵列进行计算处理，得到所述目标仿真天线阵列的辐射性能参数；

21、根据所述辐射性能参数，对所述多个天线的波束参数进行优化处理，并根据优化处理后的波束参数，调整所述多个天线的尺寸。

22、可选的，所述方法还包括：

23、基于预设性能指标，对所述无人机的天线装置进行测试处理，得到多个测试数据，所述预设性能指标包括：天线增益、驻波比；

24、对所述测试数据和所述预设性能指标进行对比处理，得到所述天线装置的性能评估结果；

25、基于所述性能评估结果，对所述天线装置中多个天线的尺寸以及每个天线在所述反射板上的位置进行多次调整，直至所述天线装置满足所述预设性能指标。

26、第三方面，本申请提供一种无人机的天线装置的设计装置，包括：

27、确定模块，用于根据所述无人机的机体的底面尺寸和多个螺旋桨的位置，确定反射板的板面尺寸；

28、所述确定模块，还用于根据所述无人机的机体与起落架的着陆面之间的垂直距离，确定多个天线的长度阈值；

29、处理模块，用于根据所述反射板的板面尺寸和所述多个天线的长度阈值，构建电磁仿真模型；

30、所述处理模块，还用于基于所述电磁仿真模型，生成所述多个天线组成的仿真天线阵列，并通过对所述仿真天线阵列的调测处理，确定目标仿真天线阵列；

31、所述确定模块，还用于根据所述目标仿真天线阵列，确定所述多个天线的尺寸以及所述多个天线在所述反射板上的位置；

32、所述处理模块，还用于将所述反射板、所述多个天线以及机载终端进行组装处理，得到所述无人机的天线装置。

33、可选的，所述处理模块，还用于基于波束赋形算法对所述目标仿真天线阵列进行计算处理，得到所述目标仿真天线阵列的辐射性能参数；

34、所述处理模块，还用于根据所述辐射性能参数，对所述多个天线的波束参数进行优化处理，并根据优化处理后的波束参数，调整所述多个天线的尺寸。

35、可选的，所述处理模块，还用于基于预设性能指标，对所述无人机的天线装置进行测试处理，得到多个测试数据，所述预设性能指标包括：天线增益、驻波比；

36、所述处理模块，还用于对所述测试数据和所述预设性能指标进行对比处理，得到所述天线装置的性能评估结果；

37、所述处理模块，还用于基于所述性能评估结果，对所述天线装置中多个天线的尺寸以及每个天线在所述反射板上的位置进行多次调整，直至所述天线装置满足所述预设性能指标。

38、第四方面，本申请提供一种无人机的天线装置的设计设备，包括：

39、存储器；

40、处理器；

41、其中，所述存储器存储计算机执行指令；

42、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以实现如上述第二方面和第二方面各种可能的实现方式所述的无人机的天线装置的设计方法。

43、第五方面，本申请提供一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如上述第二方面及第二方面各种可能的实现方式所述的无人机的天线装置的设计方法。

44、本申请提供的无人机的天线装置，通过在无人机机体的底部设置反射板，并将多个天线固定于反射板的底部，且多个天线垂直于反射板，机载终端与反射板可拆卸连接，且多个天线通过射频线缆与机载终端连接；该装置提高了无人机的机载终端天线的增益，从而提升了无人机与地面的通信性能。

技术特征：

1.一种无人机的天线装置，其特征在于，应用于无人机，所述无人机包括：机体、机载终端，所述天线装置包括：反射板、多个天线；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无人机还包括：多个螺旋桨，多个所述螺旋桨布置在所述机体的四周；

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无人机还包括：起落架；

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述无人机的机体底部安装有雷达、灯；

5.一种无人机的天线装置的设计方法，其特征在于，应用于如权利要求1-4中任意一项所述的无人机，所述无人机包括：机体、机载终端、多个螺旋桨、起落架，所述方法包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定目标仿真天线阵列之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种无人机的天线装置的设计装置，其特征在于，所述装置包括：

9.一种无人机的天线装置的设计设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求5-7中任一项所述的无人机的天线装置的设计方法。

技术总结
本申请提供一种无人机的天线装置及设计方法、装置、设备和存储介质，可以用于无人机技术领域。该装置应用于无人机，所述无人机包括：机体、机载终端，所述天线装置包括：反射板、多个天线；所述反射板设置于所述机体的底部；所述多个天线固定于所述反射板的底部，且所述多个天线垂直于所述反射板；所述机载终端与所述反射板可拆卸连接，且所述多个天线通过射频线缆与所述机载终端连接；该装置提高了无人机的机载终端天线的增益，从而提升了无人机与地面的通信性能。

技术研发人员：许灵军,蔡庆宇,王常玲,包宸曦,李雯雯,孙远航,马文辉
受保护的技术使用者：中国联合网络通信集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/20