AIBOX內置5G天線設計
AIBOX的天線種類
天線種類及數量:運營商5G天線*4,1.4G天線*2、wifi天線*1
天線形式:內置PCB天線。
天線安裝方式:卡扣固定,安裝至設備外殼內壁。RG-178同軸線或UFL1.37mm同軸線連接至主板,ipex4接頭連接。
頻段安排:
5G天線?2.5GHz~4.9GHz
應急通信天線:1.4GHz(盡量包括1.8GHz)
Wifi天線2.4GHz,5GHz?雙頻
天線駐波:3以下
增益:0dBi±3dBi?(全向覆蓋)
為啥采用內置天線設計
兩路蜂窩5G鏈路,天線數量4*2
一路1.4G應急蜂窩,天線數量2
內置PCB天線有利于安裝并不影響掛載云臺
為啥5G采用雙極化設計
無人機的5G蜂窩通信模塊中采用雙極化天線設計,是一個非常有前瞻性的選擇。這種設計在無人機場景下有一些特別重要的優勢,和地面5G系統相比,它更多考慮的是運動狀態下的信號穩定性、空間利用、抗干擾能力等問題:
1.?提高鏈路可靠性 —— 適應動態飛行姿態變化
無人機飛行時會發生俯仰、偏航、翻滾(姿態變化),造成天線極化方向的不一致。雙極化天線具有兩個正交極化方向(如垂直 + 水平 或 ±45°):
能保證至少一個極化方向對齊基站極化方向;
提升在任意飛行姿態下的通信質量和連接穩定性;
顯著降低極化失配引起的信號損失。
2.?抗多徑干擾能力更強 —— 飛行環境下尤其重要
無人機在城市、森林、山谷等場景中飛行時會遇到強多徑(信號反射、繞射);
雙極化天線通過極化分集方式提高接收可靠性;
相當于“多一套路徑”,能選擇最優信號路徑,有效抑制多徑衰落。
3.?提升空中5G上/下行數據吞吐能力
雙極化設計可以在相同頻段上并行傳輸兩個獨立數據流;
支持更高數據率、低時延連接,特別適用于無人機:
遠程高清視頻回傳
實時傳感數據上傳
AI邊緣協同等高帶寬需求任務。
4.?支持5G波束賦形和Massive MIMO(與基站協同)
5G基站往往采用波束成形技術,與空中的無人機方向性鏈路進行適配;
雙極化天線在無人機上使其能與地面基站的波束精確對接,提高空中鏈路增益與抗干擾能力;
也便于未來支持面向空域的5G-NR空地融合通信系統。
5.?減少物理空間與重量 —— 適合無人機平臺
一副雙極化天線可替代兩副單極化天線;
可節省空間、布線、連接器等,對載重敏感的無人機平臺非常有價值;
更易于集成到無人機天線罩、外殼或天線模組中。
6.?更容易應對飛行中信道快速變化(Doppler頻移、信道選擇)
在無人機高速飛行中,信道快速變化,Doppler頻移顯著;
雙極化天線結合分集接收和多輸入多輸出機制(MIMO),
能提高通信魯棒性;
更快適應信道動態變化。
場景示例
應用場景 | 雙極化天線優勢 |
---|---|
無人機測繪 / 安防巡邏 | 姿態變化大、數據量大,雙極化保障穩定和帶寬 |
城市空中物流 / UAM | 城市多徑強、網絡密集,極化分集抗干擾 |
工業無人機遠程控制 | 要求低延遲、強魯棒,雙極化提升可靠性 |
無人機蜂窩組網 / 中繼中繼 | 雙通道通信、波束控制,提升組網效率與容量 |
總結:雙極化天線在無人機5G通信上的核心優勢
維度 | 優勢簡述 |
---|---|
通信穩定性 | 姿態變化時減少極化失配,提高空中鏈路可靠性 |
抗干擾性 | 極化分集抑制多徑衰落和干擾,信號質量更高 |
帶寬效率 | 支持MIMO傳輸,提升數據吞吐能力 |
空間效率 | 節省布設空間與重量,利于無人機集成 |
5G協同 | 更好適配地面5G基站波束賦形,支持未來空地協同通信 |
AIBOX的天線設計及布局
天線布局:底部大的白色厚板厚度1cm,代表主板所占用空間,紅黃藍綠色塊代表天線。2個紅色,2個藍色&紅色分別代表不同模塊的5G天線(雙極化)。黃色是wifi,兩個綠色是1.4G天線