《加載天線寬帶》PPT課件

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1、探地雷達(dá)天線要滿足:在工作頻帶內(nèi)阻抗一致，天線上的電流呈行波分布；在工作頻帶內(nèi)天線的相位中心一致；在工作頻帶內(nèi)天線的最大輻射方向一致；在工作頻帶內(nèi)天線的幅頻響應(yīng)一致，相頻響應(yīng)線性。由上面可以看出，基于探地雷達(dá)的時(shí)域天線是一種寬帶天線，下面就對(duì)寬帶天線的基本知識(shí)做簡(jiǎn)要的敘述。展寬天線帶寬的主要方法1．插入匹配網(wǎng)絡(luò)將電抗元件、電阻元件、介質(zhì)材料或有源器件置于天線的某一部分之中，其目的或者是為了減小天線尺寸，或者是提高效率，但最主要是為了展寬天線的帶寬。這些元件可以放置在天線內(nèi)部或天線的饋電端。從廣義上講，天線阻抗

2、匹配網(wǎng)絡(luò)是一種加載方式，用以補(bǔ)償（或變換）天線阻抗隨頻率的變化，從而展寬阻抗帶寬。2．寬帶結(jié)構(gòu)對(duì)于電振子天線，為了展寬帶寬，通常使振子具有較大的截面，即降低振子的長(zhǎng)度直徑比，此舉特別對(duì)改善工作頻帶內(nèi)的阻抗特性有明顯的效果。3．加載技術(shù)在天線末端端接匹配電阻，可以吸收由于天線末端與自由空間失配而引起的反射波能量，這種天線通常被稱(chēng)為加載行波天線。4．非頻變天線非頻變天線包括平面螺旋、圓錐螺旋天線，對(duì)數(shù)周期天線等。對(duì)數(shù)周期天線較常用。常用的時(shí)域?qū)拵炀€漸近線喇叭天線雙錐天線眼狀天線/水滴天線領(lǐng)結(jié)型時(shí)域?qū)拵炀€設(shè)計(jì)時(shí)

3、域脈沖天線天線對(duì)時(shí)域信號(hào)的微分作用脈沖領(lǐng)結(jié)天線一般選擇張角在60-90o之間天線的臂長(zhǎng)是決定天線低端頻率的重要參數(shù)，天線臂越長(zhǎng)，天線低頻覆蓋性能越好設(shè)計(jì)步驟分析信號(hào)頻譜，確定天線的工作頻段；根據(jù)天線的頻率要求，確定領(lǐng)結(jié)天線的長(zhǎng)度；根據(jù)帶寬要求和雷達(dá)系統(tǒng)尺寸要求，確定天線張角；張角在60-90o之間天線的帶寬較寬。為了系統(tǒng)的小型化，選擇領(lǐng)結(jié)天線的張角為60o，天線臂長(zhǎng)為23cm。對(duì)于4ns的高斯脈沖信號(hào)，天線工作頻段為125MHz─505MHz，信號(hào)最強(qiáng)頻點(diǎn)為315MHz。脈沖信號(hào)的最大拖尾電平為主峰電平的25

4、％加載天線終端加載領(lǐng)結(jié)天線（每臂的加載電阻量為100，電阻塊的寬度為1.5cm）加載領(lǐng)結(jié)天線接收的時(shí)域波形圖的脈沖信號(hào)拖尾較無(wú)加載領(lǐng)結(jié)天線小，為20％終端扇形加載（每臂的加載電阻量為100，圓環(huán)形電阻塊的寬度為1.5cm）終端加載扇形天線接收的時(shí)域波形圖的脈沖信號(hào)拖尾較終端加載領(lǐng)結(jié)天線小，為18％無(wú)反射加載無(wú)反射加載領(lǐng)結(jié)天線接收的時(shí)域波形圖的脈沖信號(hào)拖尾比終端加載扇形天線還要小，為16％探地雷達(dá)系統(tǒng)對(duì)沙下40cm深鉛球（直徑10cm）的測(cè)試圖對(duì)沙坑下60cm深的管道（直徑30cm）的探測(cè)圖對(duì)沙下40cm深，相

5、距10cm的滿水塑料瓶、金屬罐、空塑料瓶（從左到右）的探測(cè)圖over