一种低频超宽带脉冲探地雷达天线设计

发布时间：2024-05-14 19:22

　　针对探地雷达天线的设计，提出了一款变形蝶形天线，天线的整体尺寸为530 mm×483 mm×2 mm,工作频段为180 MHz～3 GHz,相对带宽达177%,可实现超宽带脉冲信号的完整辐射。对天线进行了实物加工和测试，各项性能的测试结果均与仿真结果的吻合良好。将该天线用于探地雷达系统，分别对隧道埋藏目标、高架桥及行进车辆进行了测试，测试结果表明，雷达系统探测距离大于10 m,纵向分辨率小于0.6 m,且可实现动态目标探测。

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【部分图文】：

图2蝶形振子天线的反射系数随频率的变化关系

采用CST软件仿真得到的蝶形振子天线的反射系数S11随频率f的变化关系如图2所示。由图2可见，该天线在180MHz～3GHz频段上具有多个谐振点，对应振子上不同长度的电流路径。天线的反射系数在该频段范围内都低于-10dB,相对工作带宽达到了177%。除了天线的工作带宽外....

图3蝶形振子天线的效率及增益仿真结果

除了天线的工作带宽外，天线效率和增益也是衡量天线辐射能力的重要指标。蝶形振子天线效率和增益的仿真结果如图3所示。由图3可见，天线效率大于85%,这说明天线本身的损耗很低，匹配也较好。天线的效率随频率的升高而缓慢减小，当频率为3GHz时达到最低点，工作频段内的最小值约为77%。当....

图4蝶形振子天线的2维辐射方向图仿真结果

蝶形振子天线的2维辐射方向图仿真结果如图4所示。由图4可见，频率为200MHz时，天线的辐射方向图与偶极子天线的方向图类似；频率为400MHz时，天线在z轴方向上的增益增大了约1.1dB,y轴方向上的增益则减小了约6.5dB;频率为600MHz时，天线分裂出了多个辐射峰....

图5蝶形振子天线实物图

图5为蝶形振子天线实物图，表面进行了防氧化处理。其中，SMA端口的内导体穿过FR4介质基板与正面半椭圆振子延伸出来的短馈线焊接在一起，外导体则与天线背面的半椭圆振子连接。天线的反射特性测试使用的是安捷伦公司生产的矢量网络分析仪AgilentE8363B,蝶形振子天线反射系数的仿....

本文编号：3973383