[发明专利]立体天线、通信系统、飞行器和运输工具

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其是涉及一种立体天线和具有该立体天线的通信系统、飞行器、运输工具。

背景技术

天线是一种变换器，它把传输线上传播的电流，变换成在无界媒介（通常是自由空间）中传播的电磁波，或者进行相反的变换，因此是在无线电设备中用来发射或接收电磁波的部件。无线电通信、广播、电视、雷达、导航、电子对抗、遥感、射电天文等工程系统，凡是利用电磁波来传递信息的，都依靠天线来进行工作。此外，在用电磁波传送能量方面，非信号的能量辐射也需要天线。

目前，现有的天线通常都是平板状的天线，其制备方法是采用PCB工艺在PCB板上利用蚀刻等工艺形成一定形状的金属片，以此作为辐射片。平板状的天线辐射性能受限于平板状的外形，不利于电磁波各个方向的均匀辐射，从而影响了通信的质量和效率。因此，有必要针对现有技术中存在的上述缺陷进行改进。另外，传统的PCB板制成的天线都不是一体成型的，导致抗振性能差、移动时可能分离的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种立体天线及其制备方法和通信系统、飞行器、运输工具，该立体天线可以有效的改善天线辐射水平面不圆度，从而提高通信的质量和效率。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种立体天线，用于发射或接收电磁波，所述立体天线包括至少一个具有非平面三维几何形状的天线组件，所述天线组件包括胚体以及附着于所述胚体的内表面和/或外表面的导电层。

进一步地，所述胚体由复合材料制成。

进一步地，所述天线组件还包括支撑部分，所述支撑部分与所述胚体连接。

进一步地，所述支撑部分由复合材料制成。

进一步地，所述支撑部分与所述胚体一体成型。

进一步地，所述胚体包括至少一个辐射体和连接部分；其中，所述连接部分连接相邻所述辐射体。

进一步地，所述天线组件还包括支撑部分，所述辐射体均连接至所述支撑部分、且均处于所述支撑部分的同侧。

进一步地，所述辐射体为柱体，所述柱体由上下重叠且电连接的多个柱段构成。

进一步地，所述辐射体为由一个或多个彼此电连接的柱体、椎体或椎台构成。

进一步地，所述辐射体为复合形状的结构，其上部为圆柱体，下部为圆锥体，所述圆锥体的最大直径与所述圆柱体的直径相同。

进一步地，所述圆柱体由上下重叠且电连接的多个圆柱段构成，所述圆锥体由上下重叠且电连接的多个锥段构成。

进一步地，所述辐射体表面具有棱角。

进一步地，所述辐射体包括第一辐射体和第二辐射体。

进一步地，所述连接部分为圆柱体，所述圆柱体的两端分别连接至所述第一辐射体和第二辐射体。

进一步地，所述第二辐射体的最大纵截面宽度大于所述第一辐射体的纵截面宽度。

进一步地，所述三维几何形状为多面体或旋转体。

进一步地，所述导电层为金属层。

进一步地，所述导电层的内表面和/或外表面上还附着有所述复合材料。

进一步地，所述复合材料是泡沫、蜂窝、高分子材料、预浸料中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述复合材料为不导电材料。

进一步地，通过电镀工艺在所述复合材料的表面上形成所述导电层。

进一步地，通过粘贴工艺在所述复合材料的表面上形成所述导电层。

进一步地，所述胚体为中空结构。

进一步地，所述胚体为整体结构，采用一体成型工艺制成。

进一步地，所述立体天线具有外壳，所述导电层和所述外壳之间设置有填充材料。

进一步地，所述填充材料为吸波材料。

进一步地，所述填充材料为增强材料。

本发明还提供一种通信系统，包括天线，所述天线为上述的立体天线。

本发明还提供一种飞行器，包括天线，所述天线为上述的立体天线。

本发明还提供一种运输工具，包括天线，所述天线为上述的立体天线。