Patch-Antennen für UAV und AGV

Patch-Antennen, auch bekannt als Mikrostreifen- oder Planarantennen, sind eine Antennenform, die aus zwei Metallplatten besteht, von denen eine als Grundplatte dient, mit einem Dielektrikum aus einem Material wie Keramik.

Die Antenne muss so konstruiert sein, dass ihre Länge etwa der Hälfte der Wellenlänge der gewünschten Funkwellen entspricht. Da Wellenlänge und Frequenz miteinander in Zusammenhang stehen, sind Patch-Antennen für den Empfang von Frequenzen geeignet, die keine allzu großen Abmessungen erfordern.

Vor diesem Hintergrund können Patch-Antennen für eine Vielzahl von UAV- (unbemannte Luftfahrzeuge) und Robotikanwendungen eingesetzt werden. Dazu gehören die Funkkommunikation für die Steuerung und Kontrolle von Drohnen sowie die Übertragung von Video- und Nutzlastdaten, Wi-Fi und Bluetooth sowie die GNSS/GPS-Navigation.

Richtantenne und Phased Array

Horizontal polarisierte Richtantenne von Southwest Antennas

Patch-Antennen sind von Natur aus richtungsabhängig, was bedeutet, dass sie für eine maximale Verstärkung in Richtung des entsprechenden Senders oder Empfängers ausgerichtet werden müssen. Sie können linear oder zirkular polarisiert sein.

Mehrere Patch-Antennen können zu einer Phased-Array-Antenne kombiniert werden, die mithilfe elektronischer Strahlsteuerung das Sichtfeld zu einem Sende- oder Empfangsziel effektiv verfolgt und aufrechterhält. Dies ist besonders vorteilhaft für Drohnen, die sich ständig bewegen, ihre Richtung ändern und dynamische Flugmanöver ausführen können.

Low-SWaP-Design

Dank ihrer flachen, unauffälligen Bauweise und ihres relativ geringen Gewichts eignen sich Patch-Antennen hervorragend für Drohnenkonstruktionen mit geringem SWaP (Größe, Gewicht und Leistung) und bleiben im Vergleich zu anderen Antennenkonstruktionen weniger leicht an Hindernissen hängen.

Patch-Antennen für Drohnen können auch direkt auf einer Leiterplatte (PCB) angebracht werden, sodass sie sich leicht in konstruktionsbedingt beengte Platzverhältnisse einfügen lassen.