加載天線(xiàn)寬帶.ppt

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1、探地雷達(dá)天線(xiàn)要滿(mǎn)足:在工作頻帶內(nèi)阻抗一致，天線(xiàn)上的電流呈行波分布；在工作頻帶內(nèi)天線(xiàn)的相位中心一致；在工作頻帶內(nèi)天線(xiàn)的最大輻射方向一致；在工作頻帶內(nèi)天線(xiàn)的幅頻響應(yīng)一致，相頻響應(yīng)線(xiàn)性。由上面可以看出，基于探地雷達(dá)的時(shí)域天線(xiàn)是一種寬帶天線(xiàn)，下面就對(duì)寬帶天線(xiàn)的基本知識(shí)做簡(jiǎn)要的敘述。展寬天線(xiàn)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(xiàn)的某一部分之中，其目的或者是為了減小天線(xiàn)尺寸，或者是提高效率，但最主要是為了展寬天線(xiàn)的帶寬。這些元件可以放置在天線(xiàn)內(nèi)部或天線(xiàn)的饋電端。從廣義上講，天線(xiàn)阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)是一種加載方式，用以補(bǔ)償

2、（或變換）天線(xiàn)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(xiàn)，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(xiàn)末端端接匹配電阻，可以吸收由于天線(xiàn)末端與自由空間失配而引起的反射波能量，這種天線(xiàn)通常被稱(chēng)為加載行波天線(xiàn)。4．非頻變天線(xiàn)非頻變天線(xiàn)包括平面螺旋、圓錐螺旋天線(xiàn)，對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)等。對(duì)數(shù)周期天線(xiàn)較常用。常用的時(shí)域?qū)拵炀€(xiàn)漸近線(xiàn)喇叭天線(xiàn)雙錐天線(xiàn)眼狀天線(xiàn)/水滴天線(xiàn)領(lǐng)結(jié)型時(shí)域?qū)拵炀€(xiàn)設(shè)計(jì)時(shí)域脈沖天線(xiàn)天線(xiàn)對(duì)時(shí)域信號(hào)的微分作用脈沖領(lǐng)結(jié)天線(xiàn)一般選擇張角在60

3、-90o之間天線(xiàn)的臂長(zhǎng)是決定天線(xiàn)低端頻率的重要參數(shù)，天線(xiàn)臂越長(zhǎng)，天線(xiàn)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(xiàn)的工作頻段；根據(jù)天線(xiàn)的頻率要求，確定領(lǐng)結(jié)天線(xiàn)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(xiàn)張角；張角在60-90o之間天線(xiàn)的帶寬較寬。為了系統(tǒng)的小型化，選擇領(lǐng)結(jié)天線(xiàn)的張角為60o，天線(xiàn)臂長(zhǎng)為23cm。對(duì)于4ns的高斯脈沖信號(hào)，天線(xiàn)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％加載天線(xiàn)終端加載領(lǐng)結(jié)天線(xiàn)（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(xiàn)接收

4、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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)小，為18％無(wú)反射加載無(wú)反射加載領(lǐng)結(jié)天線(xiàn)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(xiàn)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，相距10cm的滿(mǎn)水塑料瓶、金屬罐、空塑料瓶（從左到右）的探測(cè)圖over