AIBOX内置5G天线设计

• AIBOX的天线种类

天线种类及数量：运营商5G天线*4，1.4G天线*2、wifi天线*1

天线形式：内置PCB天线。

天线安装方式：卡扣固定，安装至设备外壳内壁。RG-178同轴线或UFL1.37mm同轴线连接至主板，ipex4接头连接。

频段安排：

5G天线 2.5GHz~4.9GHz

应急通信天线：1.4GHz（尽量包括1.8GHz）

Wifi天线2.4GHz，5GHz 双频

天线驻波：3以下

增益：0dBi±3dBi （全向覆盖）

• 为啥采用内置天线设计

两路蜂窝5G链路，天线数量4*2

一路1.4G应急蜂窝，天线数量2

内置PCB天线有利于安装并不影响挂载云台

• 为啥5G采用双极化设计

无人机的5G蜂窝通信模块中采用双极化天线设计，是一个非常有前瞻性的选择。这种设计在无人机场景下有一些特别重要的优势，和地面5G系统相比，它更多考虑的是运动状态下的信号稳定性、空间利用、抗干扰能力等问题：

1. 提高链路可靠性 —— 适应动态飞行姿态变化

无人机飞行时会发生俯仰、偏航、翻滚（姿态变化），造成天线极化方向的不一致。双极化天线具有两个正交极化方向（如垂直 + 水平 或 ±45°）：

• 能保证至少一个极化方向对齐基站极化方向；

• 提升在任意飞行姿态下的通信质量和连接稳定性；

• 显著降低极化失配引起的信号损失。

2. 抗多径干扰能力更强 —— 飞行环境下尤其重要

• 无人机在城市、森林、山谷等场景中飞行时会遇到强多径（信号反射、绕射）；

• 双极化天线通过极化分集方式提高接收可靠性；

• 相当于“多一套路径”，能选择最优信号路径，有效抑制多径衰落。

3. 提升空中5G上/下行数据吞吐能力

• 双极化设计可以在相同频段上并行传输两个独立数据流；

• 支持更高数据率、低时延连接，特别适用于无人机：

  • 远程高清视频回传

  • 实时传感数据上传

  • AI边缘协同等高带宽需求任务。

4. 支持5G波束赋形和Massive MIMO（与基站协同）

• 5G基站往往采用波束成形技术，与空中的无人机方向性链路进行适配；

• 双极化天线在无人机上使其能与地面基站的波束精确对接，提高空中链路增益与抗干扰能力；

• 也便于未来支持面向空域的5G-NR空地融合通信系统。

5. 减少物理空间与重量 —— 适合无人机平台

• 一副双极化天线可替代两副单极化天线；

• 可节省空间、布线、连接器等，对载重敏感的无人机平台非常有价值；

• 更易于集成到无人机天线罩、外壳或天线模组中。

6. 更容易应对飞行中信道快速变化（Doppler频移、信道选择）

• 在无人机高速飞行中，信道快速变化，Doppler频移显著；

• 双极化天线结合分集接收和多输入多输出机制（MIMO），

  • 能提高通信鲁棒性；

  • 更快适应信道动态变化。

场景示例

总结：双极化天线在无人机5G通信上的核心优势

• AIBOX的天线设计及布局

天线布局：底部大的白色厚板厚度1cm，代表主板所占用空间，红黄蓝绿色块代表天线。2个红色，2个蓝色&红色分别代表不同模块的5G天线（双极化）。黄色是wifi，两个绿色是1.4G天线