一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线

技术领域

本发明属于天线领域，尤其涉及一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明是这样实现的，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

在本发明的一实施例中，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。

本发明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是本发明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是本发明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是本发明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增益和辐射效率的模拟结果示意图

图23是图19中低副瓣天线的回波损耗和实现增益的仿真和测量结果示意图；

图24是图19中低副瓣天线的辐射效率的仿真和测量结果示意图；

图25是图19中低副瓣天线在3.44GHz下模拟和测量在XZ平面方向上的示意图；

图26是图19中低副瓣天线在3.44GHz下模拟和测量在YZ平面方向上的示意图。

在附图中，各附图标记表示：10-天线本体、11-馈电腔、12-谐振腔、13-馈电缝隙、14-辐射缝隙、15-谐振盒、16-馈电盒、17-盒盖板、30-同轴馈电端子。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种应用于车辆通信系统的低副瓣天线。

请结合参考图1至图5，在本发明的一实施例中，该低副瓣天线包括天线本体10和同轴馈电端子30，天线本体10的材质为金属，定义天线本体10具有上下方向，天线本体10由下至上依次设有馈电腔11和谐振腔12，天线本体10还设有连通馈电腔11和谐振腔12的馈电缝隙13，以及连通谐振腔12和外界的多个辐射缝隙14，多个辐射缝隙14均位于天线本体10的上表面，并关于馈电缝隙13呈对称分布；同轴馈电端子30穿设于天线本体10，并伸入至馈电腔11内。

其中，天线本体10的馈电腔11可以用于和同轴馈电端子30构成波导过渡段，并将波导信号通过馈电缝隙13馈入谐振腔12内。谐振腔12可以用于供馈入的信号发生共振，并通过辐射缝隙14将该信号辐射至外界。天线本体10材质的材质示例性的可以为：铁、铜、银或者铝等，本申请对天线本体10所使用的具体材质不作限定。另外，由于如今第五代(5G)通信技术正在兴起，5G通信在亚6G频段的商业应用正在起步，本申请中的低副瓣天线可以用于5G-V2X通信，即可以采用3.3GHZ～3.8GHz的频率段，以迎合这种新兴的无线系统，它可以帮助C-V2X提高道路安全性，从而改善车辆之间或车辆与其他事物之间的信号传递。

本发明的技术方案的低副瓣天线的天线本体10的谐振腔12内形成的腔膜可由垂直于电场方向的馈电缝隙13激发，之后通过谐振腔12内形成的腔膜直接激励多个辐射缝隙14。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14的尺寸和位置，即可在保持多个辐射缝隙14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10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。

请参考图1，在本发明的一实施例中，定义天线本体10还具有垂直上下方向的长度方向和宽度方向，馈电缝隙13和每一个辐射缝隙14均沿天线本体10的长度方向延伸开设；多个辐射缝隙14沿天线本体10的长度方向间隔分布而形成为一个辐射缝隙组，天线本体10设有至少一个辐射缝隙组。

可以理解，辐射缝隙组中的多个辐射缝隙14沿天线本体10的长度方向间隔分布，可以使得该多个辐射缝隙14分别的较为规则，便于使得该低副瓣天线的谐振腔12对各个辐射缝隙14具有相同的相位激励。同时，如此设置也可以使得该多个辐射缝隙14在同一工序内通过同一加工刀具进行加工，从而提高了低副瓣天线加工制造的便利性。当然，本申请不限于此，于其他实施例中，多个辐射缝隙14也可以是沿天线本体10的长度方向呈交替错开分布，或者呈无序间隔排布也是可以的。

请结合参考图1和图2，在本发明的一实施例中，辐射缝隙组的数量为一个，一个辐射缝隙组包括有四个辐射缝隙14；天线本体10在其宽度方向上的中心线和馈电缝隙13在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，四个辐射缝隙14关于天线本体10在其宽度方向上的中心线呈对称分布。

可以理解，四个辐射缝隙14关于天线本体10的中心线呈对称分布设置，使得四个辐射缝隙14内的电磁场也关于天线本体10的中心线呈对称，并与辐射相对应，从而使得四个辐射缝隙14的振幅和相位激励是对称的。此时，在改变辐射缝隙14的尺寸和位置，以对低副瓣天线的振幅比进行调整的过程中，各个辐射缝隙14的相等相位都是自保持的，无需额外的馈电结构。当然，需要说明的是，本申请不限于此，于其他实施例中，一个辐射缝隙组也可以是包括有三个、五个或者更多个辐射缝隙14。

请参考图2，在本发明的一实施例中，定义位于天线本体10一侧的两个辐射缝隙14中靠近天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的长度为L1，远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的长度为L2，满足关系：4/5≤L2/L1≤6/5。

其中，L1可以为20mm，L2可以为16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm或者24mm等。图5给出了提取元素幅值和相位的仿真模型，仿真结果如图6和图7所示，而各个辐射缝隙14的尺寸信息在图1和图2中提供。并且，由于提取的振幅和相位沿x轴(也即天线本体10的长度方向)对称，只讨论了四个辐射缝隙14中位于y轴一侧的两个辐射缝隙14的|S21|和|S31|的参数(|S21|对应于靠近天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14，|S31|对应于远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14)。从图6中可以看出，远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的长度(L2)的增加，|S31|的幅度增大。由此可见，辐射缝隙14的长度的增加可以增强谐振腔12内形成腔膜的辐射能量，从而降低|S21|/|S31|的振幅比。而图7表示辐射缝隙14长度的变化对四个辐射缝隙14中位于天线本体10宽度方向的中心线一侧的两个辐射缝隙14之间的相位差的影响非常小。这是由于谐振腔12内的电磁场沿z轴(也即天线本体10的上下方向)方向传播，且辐射缝隙14位于沿传播方向相同距离的波前上，因此实现了辐射缝隙14的相同相位，符合采用非均匀幅度分布的低副瓣阵列设计需要同相激励的要求。也就是说，本申请中低副瓣天线的结构设置，通过简单地改变狭缝的尺寸，可以很容易地得到非均匀的振幅分布。而且，从图6和图8中也可以看出，在L1和L2满足关系：4/5≤L2/L1≤6/5时，低副瓣天线具有相对较小的振幅比，进而使得低副瓣天线具有相对较高的旁瓣电平而能够获得较大的增益。当然，本申请不限于此，于其他实施例中，L1也可以为16mm、17mm、18mm、19mm、21mm或者22mm等，能够保证4/5≤L2/L1≤6/5即可。

在本发明的一实施例中，定义位于天线本体10一侧的两个辐射缝隙14中远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的宽度为W2，满足关系：1/3≤W2/L2≤3/4。在本发明的一实施例中，定义位于天线本体10一侧的两个辐射缝隙14中远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的中心线与天线本体10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。

其中，L2可以为16mm、17mm、18mm、19mm、20mm、21mm、22mm、23mm或者24mm等，W2可以为8mm、10mm或者12mm等，L2可以为72mm、73mm、74mm、75mm或者76mm等。图8和图9，给出了四个辐射缝隙14中位于天线本体10宽度方向的中心线一侧的两个辐射缝隙14之间的振幅比(|S21|/|S31|)相对于对L2,W2,以及D2,的关系，属于远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的相关参数。数据表明，随着远离天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的长度或宽度的增加，振幅比减小。远离天线本体10在其宽度方向上的中心线与天线本体10在宽度方向上的中心线之间的距离越大，即D2越大，则该辐射缝隙14的激发振幅越小，从而使得振幅比值((|S21|/|S31|))增大。其中，该辐射缝隙14的长度和宽度对振幅比的影响大于该辐射缝隙14与天线本体10在宽度方向上的中心线之间的距离对振幅比的影响。图9还表明，在振幅比如此大的调谐范围内(从1:1到8:1)，四个辐射缝隙14中位于天线本体10宽度方向的中心线一侧的两个辐射缝隙14之间相位差小于3度。可见，在对辐射缝隙14的尺寸和位置进行调整时，可以得到非均匀的振幅分布，而元素的同相激发几乎保持不变。另外，类似地属于靠近天线本体10在其宽度方向上的中心线的辐射缝隙14的参数，即L1、W1和D1，也可参考上述调整用于修改幅度比。

对于低旁瓣天线的实际设计，是元件之间的振幅比对应于低旁瓣的实现，并且不同的旁瓣电平需要不同的旁瓣。根据切比雪夫阵列，2n和2n+1单元阵列的阵列因子(AF)和振幅矢量如下所示：

V

V

其中an表示元素的振幅，k表示传播常数，d表示元素之间的距离。

用(1)计算的四元阵列的阵列因子的副瓣电平取决于振幅比a1/a2，这相当于图8所示的|S21|/|S31|的比值。而副瓣电平为-20dB/-25dB/-30dB的四元阵列的振幅矢量在(5)中给出，其中，振幅a2归一化为1。计算结果如图10所示。可以看出，在实际的缝隙阵列设计中，通过改变辐射缝隙14的尺寸和辐射缝隙14与天线本体10的中心线之间的距离，可以得到了不同的幅度比，如图8)所示。此外，图10显示不同的a1/a2比率产生不同的副瓣电平。因此，通过修改辐射缝隙14的尺寸和位置，将获得不同的副瓣电平。图11显示了具有变化L2函数的模拟辐射模式。可以看出，较大的L2产生较高的副瓣电平，因为较大的L2导致较低的振幅比(如图8所示)。可见，本申请中提出的低副瓣天线可用于设计不同的旁瓣电平天线。在此，研究了两个旁瓣电平为-20dB和-30dB的阵列，分别称为Type-I和Type-II，以表明设计具有不同旁瓣电平的天线的可行性。类型I和类型II的幅度矢量分别为[1、1.735、1.735、1]和[1、2.331、2.331、1]。然后，使用图8和图9中所示的先前提取方法修改这些值以匹配给定比率。图12表示出了实现的增益，图13表示出了归一化辐射方向图。两者在工作频率下均具有良好的阻抗匹配。对于规定的-20dB旁瓣电平，模拟旁瓣约为-22dB，增益为11.7dBi，而对于规定的-30dB抑制电平，则模拟旁瓣约为-30dB，增益为11.3dBi，结果均较为接近。因此，可以在抑制水平和辐射增益之间进行权衡设置，这也表明该本申请中的低副瓣天线在设计具有可变旁瓣水平的天线阵列时具有灵活性，表一提供了它们的最终尺寸。

表一

请参考图14，在本发明的一实施例中，辐射缝隙组的数量为一个，一个辐射缝隙组包括有七个辐射缝隙14；天线本体10在其宽度方向上的中心线和馈电缝隙13在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，七个辐射缝隙14中处于中间的辐射缝隙14在其宽度方向上的中心线和天线本体10在其宽度方向上的中心线位于同一竖直面内，其余的辐射缝隙14关于天线本体10在其宽度方向上的中心线呈对称分布。

由于传统的基于功率分配器进行馈电的低副瓣天线阵通常在设计偶数个单元时受到限制，本申请中的低副瓣天线的结构可应用于奇数阵元，如上所述的一个辐射缝隙组包括有七个辐射缝隙14。其中，图14显示了带有标记尺寸的顶视图，其他结构和标注尺寸与图1所示的四元阵列相同。图15和图16显示了具有七个辐射缝隙14的低副瓣天线的模拟振幅和相位：在七个辐射缝隙14的长度呈相等设置时，如L1＝20、L2＝20、L3＝20、L4＝20(均以mm为单位)则所有辐射缝隙14均为同相馈电，但具有不同的振幅激励，振幅矢量为[1，2.89，4.87，6.4，4.87，2.89，1](如图12所示)。当七个辐射缝隙14的长度在天线本体10的中心至其两端的方向上呈减小设置时，如L1＝20、L2＝22、L3＝24、L4＝26(均以mm为单位)，则七个辐射缝隙14的相位激励不同，但相差也在10度以内，振幅矢量是[1，1.75，1.8，1.68，1.8，1.75，1]。由此可见，在振幅比变化较大的情况下，各个辐射缝隙14的相位差很小。因此，可以通过适当地修改辐射缝隙14的大小来实现低副瓣天线。同样，为了说明本申请中低副瓣天线可设计不同副瓣电平天线阵的可行性，本申请中提出了两种副瓣电平分别为-20dB和-30db的七元天线阵，分别称为Ⅲ型和Ⅳ型天线。它们的振幅矢量分别为[1，1.28，1.68，0.92，1.68，1.28，1]和[1，2.15，3.31，1.89，3.31，2.15，1]。然后，使用图6中所示的先前提取的方法修改辐射缝隙14的振幅以匹配给定的比率。最终的|S11|和实现的增益如图17所示，它们在工作频率处都具有良好的阻抗匹配，归一化辐射模式如图18所示。对于规定的-20db旁瓣电平，模拟旁瓣约为-22db，增益为13.3dbi；而对于规定的-30db抑制电平，模拟旁瓣约为-32db，增益为12.7dbi，结果均较为接近，这也进一步地表明该本申请中的低副瓣天线在设计具有可变旁瓣水平的天线阵列时具有灵活性。表二提供了它们的最终尺寸。

表二

请结合参考图19，在本发明的一实施例中，辐射缝隙组的数量为五个，五个辐射缝隙组沿天线本体10的宽度方向呈间隔分布，每一个辐射缝隙组包括有四个辐射缝隙14；天线本体10在其宽度方向和长度方向上的中心线分别与馈电缝隙13在其宽度方向和长度方向上的中心线位于同一竖直面内；五个辐射缝隙组中处于中间的辐射缝隙组位于天线本体10在其长度方向上的中心线上，其余辐射缝隙组关于天线本体10在其长度方向上的中心线呈对称分布；每一个辐射缝隙组中的四个辐射缝隙14均关于天线本体10在其宽度方向上的中心线呈对称分布。

可以理解，辐射缝隙组的数量为五个，每一个辐射缝隙组包括有四个辐射缝隙14的设置形成了5×4元件的天线阵列。此时能够在XZ平面和YZ平面上均实现低旁瓣电平，以提高天线的增益和辐射效率。其中，该5×4元件的天线阵列的结构如图19和图20中所示，即该天线在x轴和y轴上分别具有四列和五行元素。缝隙沿x和y轴对称排列，并且围绕原点(天线本体10在长度方向上的中心线和宽度方向上的中心线相交的点)具有对称的相位和幅度激励。因此，图20中所示的相同标记数量的辐射缝隙14具有相同的幅度和相位以及激励。辐射缝隙14的大小为Li和Wi，其中i＝1、2、3、4、5、6，这是图20中所示的标记标签。谐振腔12内部和辐射缝隙14上的电场如图21所示。可以看出，天线在谐振腔12内的TE101腔膜模式工作中，所有缝隙都具有与TE101模式电场相同方向的电场。因此，所有的辐射缝隙14都由腔模式TE101直接馈送。目标是在XZ平面和YZ平面上均实现20dB旁瓣抑制。x轴上的四元素和y轴上的五元素的振幅矢量分别为[1，1.736，1.736，1]和[1.035，1.664，1，1.664，1.035]。而在公式(6)中给出了5×4阵列的振幅矢量，其中每行(x轴)中的四个元素应与振幅矢量[1，1.736，1.736，1]相匹配，并且每个中都有五个元素列(y轴)应与幅度矢量[1.035，1.664，1，1.664，1.035]匹配。可以通过适当地调整插槽的大小来获得所需的振幅比。经过调整和优化后，获得了一个5×4平面天线阵列，在XZ平面模拟旁瓣电平为-23dB，在YZ平面模拟旁瓣电平为-20dB。如图22所示，最大实现增益为18.3dBi，模拟辐射效率为97.4％。

进一步地对上述结果进行验证，所提出的5×4天线阵列可以是使用镀银有损铜并基于计算机数控(CNC)工艺制造的。模拟结果和测量结果之间的比较结果绘制在图23、图24、图25以及图26中。结果为：在3.44GHz处测得的回波损耗为25dB，最大增益和辐射效率分别为18.2dBi和94％。可见，在XZ平面和YZ平面上的旁瓣电平均优于-20dB。而在XZ平面和YZ平面上的交叉极化(X-pol)分别为-42dB和-43dB。由于TE101模式的纯方向性场分布，在正交方向上没有场分量，因此两者交叉极化的程度相对较低。测得的辐射图与模拟的辐射图非常吻合，较小的差异主要是由于SMA和扩展探针之间的焊接不连续以及腔体的导体损耗所致。也即本申请中的5×4天线阵列结构具有结构简单、效率高、增益高、副瓣小、交叉极化小等优点。当然，需要说明的是，本申请不限于此，于其他实施例中，本申请中的低副瓣天线也可以是包括有三个辐射缝隙组、四个辐射缝隙组、六个辐射缝隙组或者更多个辐射缝隙组。而每一个辐射缝隙组的数量可以包括有三个辐射缝隙14、五个辐射缝隙14或者更多个辐射缝隙14等。

请参考图1，在本发明的一实施例中，天线本体10包括谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17，谐振盒15内形成有谐振槽，谐振槽的槽口朝上设置，谐振盒15的下表面设有连通于谐振槽的馈电缝隙13；馈电盒16内形成有馈电槽，馈电槽连接于谐振盒15的下表面，并罩设于馈电缝隙13的外侧，馈电槽和谐振盒15的下表面围合形成馈电腔11；盒盖板17连接于谐振盒15的上表面，并封盖谐振槽的槽口，盒盖板17和谐振槽围合形成谐振腔12，盒盖板17设有连通于馈电槽的辐射缝隙14；同轴馈电端子30穿设于馈电盒16，并伸入至馈电槽内。

可以理解，天线本体10由谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17组成，使得各自可以在单独加工成型后组装形成天线本体10整体，如此简化了馈电腔11和谐振腔12的成型的加工的复杂度，从而提高了天线本体10成型制造的便利性。其中，谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17可以为可拆卸连接，以使其发生损坏或者内部的同轴馈电端子30在发生损坏时，可以将其拆卸而提高维修更换的便利性。具体的，谐振盒15和馈电盒16可以是通过螺钉连接，谐振盒15和盒盖板17也可以是通过螺钉连接。此时，由于螺钉连接具有简单、可靠的优点，能够在保证谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17几者之间连接的稳定性的同时，提高几者之间的组装效率。当然，本申请不限于此，于其他实施例中，该谐振盒15与馈电盒16以及谐振盒15与盒盖板17也可以是通过卡扣连接，或者直接通过焊接固定也是可以的。另外，谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17于水平面上的投影可以均为方形状，以使得谐振盒15、馈电盒16以及盒盖板17的形状较为规则而进一步地提高天线本体10成型制造的便利性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。