具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行说明。

实施例一

如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种低散射天线，包括天线主辐射体1、介质顶板2、第一馈电巴伦3、第二馈电巴伦4和天线地板5；

所述第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4互相垂直交叉连接，第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4的上端与介质顶板2连接，第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4的下端与天线地板5连接；

所述天线辐射主体印刷在介质顶板2的顶面，天线主辐射体1包括第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂104；每个辐射臂的结构和大小相同，由沿直线依次连接的至少两个枝节组成，其中，所述至少两个枝节具有两种不同的宽度，每相邻两个枝节的宽度互不相同；

所述第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂104以介质顶板2的中心为中心，沿圆周方向依次排开，相邻辐射臂之间互相垂直，整体呈十字状；其中，第一辐射臂101和第三辐射臂103位于同一直线，组成一半波振子，第二辐射臂102和第四辐射臂104位于同一直线，组成另一半波振子。

如图3所示在本实施例中，每个辐射臂由沿直线依次连接的第一枝节101a、第二枝节101b、第三枝节101c、第四枝节101d和第五枝节101e组成，其中，第二枝节b和第四枝节d的宽度小于第一枝节a、第三枝节c、第五枝节e的宽度。

进一步地，所述第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂104中，第一枝节101a所在的一端朝向介质顶板2的中心；所述第二枝节101b、第三枝节101c、第四枝节101d、第五枝节101e呈矩形，所述第一枝节101a呈等腰直角三角形。

进一步地，所述第二枝节101b和第四枝节101d的宽度相等，所述第一枝节101a、第三枝节101c、第五枝节101e的宽度相等，第二枝节101b和第四枝节101d的宽度与第一枝节101a、第三枝节101c、第五枝节101e的宽度之比小于1：30，所述第一枝节101a、第二枝节101b、第三枝节101c、第四枝节101d和第五枝节101e的长度总和约为所述低散射天线的工作频段的中心频率所对应的波长的四分之一。

在第一辐射臂101中，宽度较大的第一枝节101a、第三枝节101c和第五枝节101e可等效为电容，宽度较小的第二枝节101b和第四枝节101d可等效为电感，所以第一辐射臂101可等效为串联LC电路，可使工作频段的电流通过，并抑制其它频段的电流，从而实现低散射特性。同理第二辐射臂102，第三辐射臂103和第四辐射臂104均可等效为串联LC电路，通过工作频段电流，抑制其它频段电流。

需要说明的是，在本发明实施例中，以例举的方式详细限定了每个辐射臂中包含的枝节数量。但是，在实际工程实施时，可以根据具体情况增加或减少辐射臂上枝节的数量，以获得良好的辐射的性能。

如图4和图5所示，所述第一馈电巴伦3包括第一介质板301，以及分别印刷在第一介质板正面和背面的缝隙传输线和微带传输线303；

所述缝隙传输线包括第一缝隙传输线302a和第二缝隙传输线302b，所述第一缝隙传输线302a和第二缝隙传输线302b均沿竖直方向延伸，所述第一缝隙传输线302a位于第一介质板301正面中部的上方，第二缝隙传输线302b位于第一介质板301正面中部的下方；

所述微带传输线303包括依次连接的第一微带传输线303a、第二微带传输线303b、第三微带传输线303c、第四微带传输线303d和第五微带传输线303e；其中，第四微带传输线303d沿水平方向延伸，且位于第一介质板301背面的中部，第一微带传输线303a、第二微带传输线303b、第三微带传输线303c和第五微带传输线303e均沿竖直方向延伸；

所述第四微带传输线303d与缝隙传输线的交叉处为馈电点305；所述第一介质板301上对应第一微带传输线303a处开设有过孔304。

如图6和图7所示，所述第二馈电巴伦4包括第二介质板401，以及分别印刷在第二介质板401正面和背面的缝隙传输线和微带传输线403；

所述缝隙传输线包括第三缝隙传输线402a和第四缝隙传输线402b，所述第三缝隙传输线402a和第四缝隙传输线402b均沿竖直方向延伸，所述第三缝隙传输线402a位于第二介质板401正面中部的上方，第四缝隙传输线402b位于第二介质板401正面中部的下方；

所述微带传输线403包括依次连接的第六微带传输线403a、第七微带传输线403b、第八微带传输线403c、第九微带传输线403d和第十微带传输线403e；其中，第九微带传输线403d沿水平方向延伸，且位于第二介质板401背面的中部，第六微带传输线403a、第七微带传输线403b、第八微带传输线403c和第十微带传输线403e均沿竖直方向延伸；

所述第九微带传输线403d与缝隙传输线的交叉处为馈电点405；所述第二介质板401上对应第六微带传输线403a处开设有过孔404。

结合图4至图7所示，所述第一介质板301的中部上方设有向上开口的插槽，所述第二介质板401的中部下方设有向下开口的插槽；所述第一介质板301和第二介质板401的通过插槽互相插接，使得第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4互相垂直交叉连接。

进一步地，所述第一馈电巴伦3的上端设有两个向上凸出的插板，第一馈电巴伦3的下端设有两个向下凸出的插板；所述第二馈电巴伦4的上端设有两个向上凸出的插板，第二馈电巴伦4的下端设有两个向下凸出的插板；

所述介质顶板2上设有四个插孔，所述天线地板5上设有四个插孔；

第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4上端的插板分别插入于介质顶板2的四个插孔内，以实现与介质顶板2的连接固定；第一馈电巴伦3和第二馈电巴伦4下端的插板分别插入于天线地板5的四个插孔内，以实现与天线地板5的连接固定。

进一步地，所述介质顶板2上的四个插孔分别设置于第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂401的第一枝节中部101a。在本实施例中，第一介质板301上端的两个插板分别插入于第一辐射臂101和第三辐射臂103上的插孔中，第二介质板401上端的两个插板分别插入于第二辐射臂102和第四辐射臂104上的插孔中。

本发明实施例工作时，使用外接馈电电缆线经过孔304与第一馈电巴伦3连接，电流信号传输至微带传输线303，在馈电点305处，耦合至缝隙传输线上，经缝隙传输线传输至第一辐射臂101和第三辐射臂103，最终实现辐射。同样地，使用外接电缆经过孔404与第二馈电巴伦4连接，电流信号传输至微带传输线403，在馈电点405处，电流信号耦合至缝隙传输线402上，经缝隙传输线传输至第二辐射臂102和第四辐射臂104，最终实现辐射。

而第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂104则通过等效于串联LC电路的结构，通过工作频段电流，抑制其它频段电流，从而实现低散射的特性。

实施例二

如图8所示，本发明实施例提供了一种多频天线阵列，包括实施例一所述的低散射天线M1，还包括与所述低散射天线M1位于不同工作频段的第一天线单元O1、第二天线单元O2、第三天线单元O3和第四天线单元O4；所述第一天线单元O1、第二天线单元O2、第三天线单元O3和第四天线单元O4分布于所述低散射天线M1四周；

其中，所述低散射天线M1的第一辐射臂101、第二辐射臂102、第三辐射臂103和第四辐射臂104的末端指向的方位，分别设置第一天线单元O1、第二天线单元O2、第三天线单元O3和第四天线单元O4。

为了验证本发明所提供的低散射天线及其多频天线阵列的低散射特性，下面将提供两个参考实例进行对比。

参考实例一

如图9所示，在实施例二的基础上将中部的低散射天线M1替换为第五天线单元M2。所述第五天线单元M2与所述低散射天线M1的结构近似，但是其介质顶板2上的各辐射臂修改为各枝节宽度相等的结构。第一天线单元O1、第二天线单元O2、第三天线单元O3和第四天线单元O4的结构不变。

参考实例二

如图10所示，在实施例二的基础上直接将低散射天线M1去除。第一天线单元O1、第二天线单元O2、第三天线单元O3和第四天线单元O4的结构不变。

对比的结果如图11所示，对实施例二中的第三天线单元O3和第四天线单元O4馈电时，通过仿真可得到工作频段内水平半功率波束宽度为R1。对参考实例一中的第三天线单元O3和第四天线单元O4馈电，通过仿真可得到工作频段内水平半功率波束宽度为R2。对参考实例二中的第三天线单元O3和第四天线单元O4馈电，通过仿真可得到工作频段内水平半功率波束宽度为R3。

对比结果显示，R1与R3更接近，表明本发明的所提出的低散射天线M1对其它频段的天线单元辐射影响较小，说明本发明所提出的低散射天线M1具有低散射特性。

本发明在辐射臂中采用两种宽度不同的枝节，宽度较大的枝节可以等效为电容，宽度较小的枝节等效为电感；由此使辐射臂等效成串联LC电路，使得辐射臂能够通过工作频段的电流通过，但抑制其它频段的电流，从而实现低散射特性。通过以上结构，本发明具备低散射特性且易于排列的特性，能够有效避免天线单元之间的互相干扰，具备广阔的应用前景。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。