一种频率选择性天线的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于天线技术领域，具体设及金属腔体缝隙天线。本发明既可用于接收、也 可用于发射无线电波。在军事方面，可用作抗干扰相控阵雷达系统的终端天线。在民用方 面，可作为通信、气象雷达、航管雷达等系统的天线。
【背景技术】
[0002] 随着应用与需求的快速发展，对电磁频谱的利用已得到极大的拓展和充分应用， 并且越来越显的拥挤不堪。一方面，工作于各个频率的电子设备越来越多；另一方面，一些 平台如舰船、飞机和卫星等空间受到限制。在该种高密度频谱情况下，使各电子设备的电磁 环境非常恶劣，因此在设计各个电子系统时都要考虑干扰和抗干扰等电磁兼容性问题。
[0003] 对于电子系统之间电磁兼容性问题的解决，常规的方法是外加滤波器，或者增加 两种设备之间的空间距离从而增加空间隔离度。
[0004] 目前，在各类电子系统中针对电磁干扰通常采用外加滤波器的方法。该种方法简 单有效，但是设备量增加，尤其是在一些大型相控阵天线中，天线单元数成千上万。外加滤 波器时增加了馈线损耗，尤其是滤波器加在组件与天线之间的情况下，对系统指标影响大。
[0005] 对于增加电子设备之间的空间距离的方法，将造成整个系统结构、体积、重量等 方面的牺牲，在实际应用中受限条件非常大，特别是安装平台狭小的情况，如在星载合成 孔径雷达（SAR)中，为了解决数传天线对SAR系统的干扰，将数传天线通过展开结构伸 出卫星平台近3米左右（M.斯坦厄，R.沃宁豪斯，R.扎恩，X波段地面观测合成孔径雷 达有源相控阵天线，2003年国际相控阵系统与技术会议，美国，波±顿，2003年10月， pp:7〇-75/M.Stangle,R.Werninghaus,andR.Zahn,TheTerrSAR-XActivePhasedArray Antenna,IEEEInternationalSymposiumonPhasedArraySystemsandTechnology 2003,Boston,USA,Oct.，2003,pp: 70-75)，该样不仅造成重量的增加，也增加了设计难度和 系统故障点，降低了系统的可靠性。
[0006] 汪伟、李磊、张洪涛等人发明的"频率选择性宽带波导缝隙天线阵"（CN10557040B) 利用宽带缝隙波导天线阵中的馈电波导段，集成了波导滤波器，实现了天线频率选择性工 作能力，抑制了带外射频信号干扰。但是，该种抗干扰是实施在子阵级天线上，该种天线仅 能应用于一维大角度扫描，而另一维有限的几度范围内扫描情况，无法应用于两维大角度 扫描情况下的天线阵中。
[0007] 孙立春、汪伟和张洪涛等在"金属腔体宽带天线"（中国专利【申请号】 201410514936. 6)中提出一种宽带低剖面天线单元，但在该天线中对抗干扰和交叉极化抑 制能力方面未做考虑。
【发明内容】
[000引为了解决现有天线抗带外干扰能力差的问题，降低系统抗干扰设计难度，同时提 升交叉极化抑制性能，本发明提供一种可实现本系统工作频带匹配传输，而抑制其它频带 电磁波传输，消除工作带外干扰的频率选择性天线，应用于诸如两维大角度扫描情况下的 相控阵天线中，附加限流缝，极大地提升了交叉极化抑制性能。具体方案如下： 一种频率选择性天线包括扁盒状空屯、的金属腔体1，所述金属腔体1的顶部开设有福 射缝；金属腔体1的底部设有同轴连接器8,所述同轴连接器8的内导体7伸入金属腔体1 内，并连接着金属腔体1内的顶部，同轴连接器8的外导体连接着金属腔体1底部，具体结 构如下： 所述金属腔体1内底部均布设有直立的金属柱9,所述金属腔体1和均布的金属柱9实 现天线带通滤波性能； 所述金属腔体1的顶部2周边开设有□形福射缝4,中部开设有X形福射缝3,与X形 福射缝3的上方和下方对应的金属腔体1的顶部2分别开设有限流的=字形缝5,与X形福 射缝3的左侧和右侧对应的金属腔体1的顶部2分别开设有限流的二字形缝6; 所述□形福射缝4谐振于工作频率低端，X形福射缝3谐振于工作频率高端，两者结合 拓展工作带宽；位于X形福射缝3的上方和下方的S字形缝5限制该区域电流分布；位于X 形福射缝3的左侧和右侧的二字形缝6限制该区域的电流分布；实现天线福射低交叉极化 性能。
[0009] 所述金属柱9为四棱柱或六棱柱或圆柱形，限制腔体内高频段带外电磁波工作。
[0010] 所述频率选择性天线具有稳定的带内福射特性和带通滤波器特性，且具有极低的 交叉极化性能。
[0011] W所述频率选择性天线为天线单元，两个W上的天线单元组成天线阵，相邻天线 单元的金属腔体1的侧壁为公共壁。
[0012] 本发明的有益技术效果体现在W下方面： 本发明频率选择性天线工作于X波段，具有稳定的带内福射特性和带通滤波器特性， 且具有极低的交叉极化性能； 本发明实现工作频带外射频信号的抑制，达到20地W上，无附加设备，无附加损失； 本发明天线由于限流缝隙的使用，使交叉极化低于-50地W下； 本天线采用完全金属结构，相对于微带天线而言，损耗低，效率高，达到90%W上； 相对于开口波导天线而言，腔体结构剖面低，仅有0. 1A。左右（工作中屯、频率波长）， 而开口波导则大于0. 25入。； 多天线单元一体化加工构成近似蜂窝结构，自身强度高； 采用纯金属材料加工，天线可靠性高，环境应用范围广。
【附图说明】 图1为本发明结构示意图。
[0014]图2为图1的分解图。
[001引图3为图1的俯视图。
[0016] 图4为图3标示相关尺寸示意图。
[0017] 图5为本发明腔体底部金属柱分布图。
[0018] 图6为本发明天线端口反射损耗结果图。
[0019] 图7为本发明天线增益频率响应图。
[0020] 图8为本发明天线在8.IGHz频率上的方向图及交叉极化图。
[0021] 图9为本发明天线在9. 6GHz频率上的方向图及交叉极化图。
[002引图10为本发明天线在10.OGHz频率上的方向图及交叉极化图。
[002引图11为本发明天线在11. 5GHz频率上的方向图及交叉极化图。
[0024] 图12为本发明腔体底部六边形金属柱分布图。
[0025] 图13为本发明腔体底部圆形金属柱分布图。
[0026] 图14为本发明天线单元扩展为8X8平面天线阵示意图。
[0027] 上图中序号；金属腔体1、顶部2、X形福射缝3、□形福射缝4、S字