一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线。其中，低副瓣天线包括天线本体和同轴馈电端子，天线本体的材质为金属，定义天线本体具有上下方向，天线本体由下至上依次设有馈电腔和谐振腔，天线本体还设有连通馈电腔和谐振腔的馈电缝隙，以及连通谐振腔和外界的多个辐射缝隙，多个辐射缝隙均位于天线本体的上表面，并关于馈电缝隙呈对称分布；同轴馈电端子穿设于天线本体，并伸入至馈电腔内。本发明专利技术技术方案能够使得低副瓣天线无需采用功率分配器进行馈电，从而简化低副瓣天线的结构；并且还使得只需简单地调整辐射缝隙的尺寸和位置，即可在保持多个辐射缝隙同相激励的同时，可以较为容易获得了非均匀振幅。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线
本专利技术属于天线领域，尤其涉及一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线。
技术介绍
由于低副瓣天线具有可以降低副瓣产生的干扰，进而提升主瓣的分辨能力的优点，使得低副瓣成为了提高车辆与基础设施之间通信质量的一个良好特性。其中，非均匀幅度分布是设计低副瓣天线阵的一种普遍而有效的方法，相关技术中的低副瓣天线基本都是通过功率分配器进行馈电，以获得同相、非均匀的幅度激励。然而，由于功率分配器的使用，导致该类低副瓣天线的结构较为复杂。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线，旨在简化低副瓣天线的结构。为解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的，一种低副瓣天线，包括：天线本体，所述天线本体的材质为金属，定义所述天线本体具有上下方向，所述天线本体由下至上依次设有馈电腔和谐振腔，所述天线本体还设有连通所述馈电腔和所述谐振腔的馈电缝隙，以及连通所述谐振腔和外界的多个辐射缝隙，多个所述辐射缝隙均位于所述天线本体的上表面，并关于所述馈电缝隙呈对称分布；和同轴馈电端子，所述同轴馈电端子穿设于所述天线本体，并伸入至所述馈电腔内。在本专利技术的一实施例中，定义所述天线本体还具有垂直上下方向的长度方向和宽度方向，所述馈电缝隙和每一个所述辐射缝隙均沿所述天线本体的长度方向延伸开设；多个所述辐射缝隙沿所述天线本体的长度方向间隔分布而形成为一个辐射缝隙组，所述天线本体设有至少一个所述辐射缝隙组。在本专利技术的一实施例中，所述辐射缝隙组的数量为一个，一个所述辐射缝隙组包括有四个所述辐射缝隙；所述天线本体在其宽度方向上的中心线和所述馈电缝隙在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，四个所述辐射缝隙关于所述天线本体在其宽度方向上的中心线呈对称分布。在本专利技术的一实施例中，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中靠近所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的长度为L1，远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的长度为L2，满足关系：4/5≤L2/L1≤6/5。在本专利技术的一实施例中，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的宽度为W2，满足关系：1/3≤W2/L2≤3/4；和/或，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的中心线与所述天线本体在其宽度方向上的中心线之间的距离为D2，满足关系：3≤D2/L2≤19/4。在本专利技术的一实施例中，所述辐射缝隙组的数量为一个，一个所述辐射缝隙组包括有七个所述辐射缝隙；所述天线本体在其宽度方向上的中心线和所述馈电缝隙在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，七个所述辐射缝隙中处于中间的所述辐射缝隙在其宽度方向上的中心线和所述天线本体在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，其余的所述辐射缝隙关于所述天线本体在其宽度方向上的中心线呈对称分布。在本专利技术的一实施例中，七个所述辐射缝隙的长度呈相等设置；或者，七个所述辐射缝隙的长度在所述天线本体的中心至其两端的方向上呈减小设置。在本专利技术的一实施例中，所述辐射缝隙组的数量为五个，五个所述辐射缝隙组沿所述天线本体的宽度方向呈间隔分布，每一个所述辐射缝隙组包括有四个所述辐射缝隙；所述天线本体在其宽度方向和长度方向上的中心线分别与所述馈电缝隙在其宽度方向和长度方向上的中心线位于同一竖直面内；五个所述辐射缝隙组中处于中间的所述辐射缝隙组位于所述天线本体在其长度方向上的中心线上，其余所述辐射缝隙组关于所述天线本体在其长度方向上的中心线呈对称分布；每一个所述辐射缝隙组中的四个所述辐射缝隙均关于所述天线本体在其宽度方向上的中心线呈对称分布。在本专利技术的一实施例中，所述天线本体包括：谐振盒，所述谐振盒内形成有谐振槽，所述谐振槽的槽口朝上设置，所述谐振盒的下表面设有连通于所述谐振槽的馈电缝隙；馈电盒，所述馈电盒内形成有馈电槽，所述馈电槽连接于谐振盒的下表面，并罩设于所述馈电缝隙的外侧，所述馈电槽和所述谐振盒的下表面围合形成所述馈电腔；以及盒盖板，所述盒盖板连接于所述谐振盒的上表面，并封盖所述谐振槽的槽口，所述盒盖板和所述谐振槽围合形成所述谐振腔，所述盒盖板设有连通于所述馈电槽的所述辐射缝隙；所述同轴馈电端子穿设于所述馈电盒，并伸入至所述馈电槽内。本专利技术的技术方案的低副瓣天线的天线本体的谐振腔内形成的腔膜可由垂直于电场方向的馈电缝隙激发，之后通过谐振腔内形成的腔膜直接激励多个辐射缝隙。此时，相较于现有技术中的低副瓣天线通过采用功率分配器进行馈电，以获得同相、非均匀的幅度激励而使得低副瓣天线的结构较为复杂，本方案中的低副瓣天线无需使用功率分配器进行馈电，从而简化了低副瓣天线的结构。而且，本方案中的低副瓣天线的结构设置，使得只需简单地调整辐射缝隙的尺寸和位置，即可在保持多个辐射缝隙同相激励的同时，可以较为容易获得了非均匀振幅。另外，本方案中的低副瓣天线的天线本体的材质为金属材质，使得该低副瓣天线具有高增益、高效率、高功率处理能力等优点，从而有利于提高低副瓣天线对信号的传输效果。附图说明图1是本专利技术低副瓣天线一实施例的结构示意图；图2是图1中低副瓣天线的俯视图和一侧视图；图3是图1中低副瓣天线的谐振腔内的电场分布示意图；图4是图1中低副瓣天线的辐射缝隙内的电场分布示意图；图5是图1中低副瓣天线的的另一视角示意图；图6是图1中低副瓣天线的幅度相对于变化的L2的仿真结果示意图；图7是图1中低副瓣天线的相位相对于变化的L2的仿真结果示意图；图8是图1中低副瓣天线的幅度相对于变化的D2和W2的仿真结果示意图；图9是图1中低副瓣天线的相位相对于变化的D2和W2的仿真结果示意图；图10是图1中低副瓣天线的四元切比雪夫阵列在不同幅度矢量下的计算结果示意图；图11是图1中低副瓣天线的四元阵列XZ面辐射方向图的数值模拟结果示意图；图12是Ⅰ型和Ⅱ型两种四元低副瓣天线阵的|S11|和实现增益仿真结果示意图；图13是Ⅰ型和Ⅱ型两种四元低副瓣天线阵在XZ面上归一化方向仿真结果示意图；图14是本专利技术低副瓣天线另一实施例的结构示意图；图15是图14中低副瓣天线的各个辐射缝隙具有相同长度时模拟的振幅和相位的结果示意图；图16是图14中低副瓣天线的各个辐射缝隙具有不同长度时模拟的振幅和相位的结果示意图；图17是Ⅲ型和Ⅳ型两种七元低副瓣天线阵的|S11|和实现增益仿真结果示意图；图18是Ⅲ型和Ⅳ型两种七元低副瓣天线阵在XZ面上归一化方向仿真结果示意图；图19是本专利技术低副瓣天线又一实施例的结构示意图图20是图19中低副瓣天线的俯视图；图21是图19中低副瓣天线的谐振腔和辐射缝隙内的电场分布示意图图22是图19中低副瓣天线的实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，包括：/n天线本体，所述天线本体的材质为金属，定义所述天线本体具有上下方向，所述天线本体由下至上依次设有馈电腔和谐振腔，所述天线本体还设有连通所述馈电腔和所述谐振腔的馈电缝隙，以及连通所述谐振腔和外界的多个辐射缝隙，多个所述辐射缝隙均位于所述天线本体的上表面，并关于所述馈电缝隙呈对称分布；和/n同轴馈电端子，所述同轴馈电端子穿设于所述天线本体，并伸入至所述馈电腔内。/n

【技术特征摘要】
1.一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，包括：
天线本体，所述天线本体的材质为金属，定义所述天线本体具有上下方向，所述天线本体由下至上依次设有馈电腔和谐振腔，所述天线本体还设有连通所述馈电腔和所述谐振腔的馈电缝隙，以及连通所述谐振腔和外界的多个辐射缝隙，多个所述辐射缝隙均位于所述天线本体的上表面，并关于所述馈电缝隙呈对称分布；和
同轴馈电端子，所述同轴馈电端子穿设于所述天线本体，并伸入至所述馈电腔内。


2.如权利要求1所述应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，定义所述天线本体还具有垂直上下方向的长度方向和宽度方向，所述馈电缝隙和每一个所述辐射缝隙均沿所述天线本体的长度方向延伸开设；
多个所述辐射缝隙沿所述天线本体的长度方向间隔分布而形成为一个辐射缝隙组，所述天线本体设有至少一个所述辐射缝隙组。


3.如权利要求2所述应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，所述辐射缝隙组的数量为一个，一个所述辐射缝隙组包括有四个所述辐射缝隙；
所述天线本体在其宽度方向上的中心线和所述馈电缝隙在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，四个所述辐射缝隙关于所述天线本体在其宽度方向上的中心线呈对称分布。


4.如权利要求3所述应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中靠近所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的长度为L1，远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的长度为L2，满足关系：4/5≤L2/L1≤6/5。


5.如权利要求4所述应用于车辆通信系统的低副瓣天线，其特征在于，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的宽度为W2，满足关系：1/3≤W2/L2≤3/4；
和/或，定义位于所述天线本体一侧的两个所述辐射缝隙中远离所述天线本体在其宽度方向上的中心线的所述辐射缝隙的中心线与所述天线本体在其宽度方向上的中心线之间的距离为D2，满足关系：3≤D2/L2≤19/4。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王世伟，陈瑞森，赵丙雄，葛建华，黄杰，吴本涛，袁素华，邓玉龙，王锐，朱刚，黄冠龙，
申请(专利权)人：广州智讯通信系统有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44