蝶形變形雷達天線的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明屬于寬頻帶成像雷達天線技術領域，具體設及一種蝶形變形雷達天線。
【背景技術】
[0002] 近年來，隨著老城區改造、城市道路W及地下管網等基礎設施建設的不斷開展，超 寬帶雷達探測技術開始在地球物理學研究、市政工程W及道路病害檢測等行業獲得廣泛應 用。超寬帶雷達探測技術具有高分辨率、強穿透能力、低截獲率和強抗干擾性等優點，能夠 實現對城市道路地下空桐、金屬管網、排水系統等非均勻介質結構的非接觸探測，并且具有 對被探測介質無損傷等特性。運些特點使得超寬帶雷達在市政建設和城市道路安全隱患的 日常探測監察應用方面越來越普遍。
[0003] 超寬帶雷達系統一般由天線、發射機和接收機=部分構成。作為發射與接收電磁 波的關鍵部件，超寬帶天線的設計是一個十分重要的環節，天線性能的好壞直接影響雷達 成像和定位的質量。由于地表物質屬性的影響，不同介質的散射干擾、目標位置的不確定性 W及來自離地面越深的目標回波越弱等因素的存在，運就要求天線具有時域保真性、高增 益、超帶寬、定向性好等特點，同時還要求天線易制作、小尺寸W滿足實際工程應用。
[0004] 目前，超寬帶雷達中普遍使用的寬帶天線有電阻電容加載的bow-tie天線、橫向電 磁波卿趴天線W及Vivaldi天線等，加載的bow-tie天線端口匹配良好、福射波形尾部振蕩 較小，但天線福射效率較差，一般在30%W下，由于發射機產生的發射信號幅值有限，會影響 雷達的實際探測距離。橫向電磁波卿趴天線和Vivaldi天線方向性良好，增益較高，但近地 禪合特性較差，并且運些天線的橫向尺寸和縱向尺寸均比較大，不利于系統的小型化和車 載需要。
【發明內容】
[0005] 本發明解決的技術問題是提供了一種能夠滿足城市道路車載超寬帶雷達需求的 蝶形變形雷達天線。
[0006] 本發明為解決上述技術問題采用如下技術方案，蝶形變形雷達天線，其特征在于 包括一個矩形屏蔽腔、一個絕緣介質板、兩個福射臂、四個加載電阻和輸入端口，其中兩個 福射臂對稱印制于絕緣介質板的正面構成平面偶極子天線，該福射臂的上部為=角形結 構，福射臂的下部為矩形結構，=角形結構與矩形結構的連接處呈圓弧過渡，=角形結構的 頂部張角不小于90°，兩個福射臂之間留有間隔，鄰近間隔的兩個福射臂上分別設有輸入端 口作為天線的饋電端，該輸入端口與外界激勵信號源相連接，信號通過輸入端口傳輸到兩 個福射臂上并通過福射臂向空間福射，兩個福射臂的矩形結構底邊兩側分別連接有加載電 阻，該加載電阻的另一端與矩形屏蔽腔相連接構成加載回路，矩形屏蔽腔為一側開口的長 方形腔體，該矩形屏蔽腔的四邊與絕緣介質板的邊沿通過螺母固定。
[0007] 進一步優選，所述的福射臂的材質為黃銅、金、侶或鐵。
[000引進一步優選，所述的絕緣介質板的材質為環氧樹脂玻璃纖維布層壓板，其厚度為 I-2mmO
[0009] 進一步優選，所述的矩形屏蔽腔的材質為侶制材料，厚度為1mm，高度為天線中屯、 頻率對應的自由空間波長的0.315倍。
[0010] 進一步優選，所述的福射臂的S角形結構的頂部張角介于90°-100°之間。
[0011] 本發明的蝶形變形雷達天線集成在車載城市道路地下病害體超寬帶探測雷達系 統中，該天線通過縮短福射臂橫向尺寸、加載電阻W及金屬矩形屏蔽腔實現了寬頻特性和 良好的時域福射特性，并且天線體積較小，易于雷達的小型化，滿足車載超寬帶雷達系統的 安裝要求。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明的結構示意圖； 圖2是本發明的電壓駐波比曲線； 圖3是本發明2m位置處時域福射波形曲線。
[0013] 圖中：11、第一福射臂，12、第二福射臂，21、第一加載電阻，22、第二加載電阻，23、 第=加載電阻，24、第四加載電阻，3、矩形屏蔽腔，4、絕緣介質板，5、輸入端口。
【具體實施方式】
[0014] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，W下結合具體實施例，并參照 附圖，對本發明進一步詳細說明。
[0015] 需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附 圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本 文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接 受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。實施例中提到的方向用語，例如"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用 來限制本發明的保護范圍。
[0016] 圖1為根據本發明蝶形變形雷達天線的結構示意圖，如圖1所示，該蝶形變形雷達 天線包括絕緣介質板4、第一福射臂11、第二福射臂12、輸入端口 5、第一加載電阻21、第二加 載電阻22、第=加載電阻23、第四加載電阻24W及一個矩形屏蔽腔3,其中： 所述第一福射臂11和第二福射臂12的材質為金屬，優選為黃銅、金、侶、鐵等金屬。所述 兩個福射臂通過電路板印制技術對稱地印制于絕緣介質板4的正面構成平面偶極子天線。 第一福射臂11和第二福射臂12的下部呈矩形結構，上部呈=角形結構，=角形結構與矩形 結構的連接處呈圓弧過渡W縮小天線的橫向尺寸并且避免電流不連續點產生。兩個福射臂 的寬度可根據天線尺寸要求進行調整，W達到系統整體性能要求，福射臂的長度1和張角0 滿足：
其中，M為天線低頻截止頻率對應自由空間波長，占為福射臂張角，Zc為天線的特性阻 抗。
[0017] 所述第一福射臂11和第二福射臂12構成平面偶極子天線，兩個福射臂之間留有間 隔，鄰近間隔的兩個福射臂上分別設有輸入端口5作為天線的饋電端，兩個福射臂之間隔開 第一預設距離2mm