一种应用于巡检无人机的低成本测控天线

任 哲，王剑飞，王 水，王大为，杨 健

（1.陕西省天然气股份有限公司，陕西西安 710016；2.西安爱生无人机技术有限公司，陕西西安 710129）

目前，工业型无人机相关技术发展迅猛，无人机已被广泛应用于线路巡检。在巡检无人机领域，使用垂直起降无人机搭载任务设备进行巡检工作是一种常用方法。巡检无人机的巡查范围通常较大，因此要求无人机的数据链系统必须保证尽可能长的通信距离。目前作用距离的实现一方面来自于数据链功率放大器的发射功率，另一方面来自于天线的增益。

现有的无人机地面测控天线多种多样，有八木天线、喇叭天线、微带天线等。其中微带天线因为轻便、美观，通常作为无人机系统的首选天线[1]。但对于传统的覆铜板微带天线，基片材料板一般由低损耗介质单面板或者双面覆铜板，低损耗介质板成本高，带宽窄，一般小于1%[2-4]。该文设计了一种中心频率为1.437 MHz（法定民用无人机数据链频段）的串馈阵列天线，降低了成本、重量、尺寸，同时拓展了带宽，满足无人机系统的应用。

1 空气微带天线结构

1.1 单元天线结构

为了拓宽天线的频带带宽，并兼顾天线重量、成本等因素，将原有的FR4 介质板材或其他低介电常数板材替换为空气，辐射单元和反射背板均替换为机械加工的铝片。辐射单元依靠螺丝和四氟乙烯支撑杆调节与反射背板的距离，调试更加灵活。辐射单元和反射背板可采用机加的1 mm 或0.5 mm 的铝片作为辐射单元，其结构如图1 所示。……