[發明專利]低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線

有效

• 申請號: 201210586011.3
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN103594784A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 紀奕才;方廣有;盧偉;周斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: H01Q1/38
• 分類號: H01Q1/38;H01Q21/00;H01Q23/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 宋焰琴

技術領域

本發明涉及一種應用于超寬帶成像雷達領域的天線，尤其是一種低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線。

背景技術

超寬帶天線是超寬帶成像雷達系統中至關重要的一個組成部分，它直接影響著整個系統的性能。超寬帶成像雷達系統普遍采用超寬帶窄脈沖信號，因此要求天線應具有良好的輻射特性和寬帶特性，以及較好的時域特性。目前超寬帶成像雷達常用的天線形式有電阻加載領結形天線，TEM喇叭天線以及螺旋天線等。在車載超寬帶成像雷達系統中，天線一般安裝在車體底部，以提高雷達的探測性能。目前使用的超寬帶天線都具有較高的高度，例如中心頻率500MHz的電阻加載蝶形天線背腔高度為15cm，安裝在車輛底部后，會嚴重影響車輛移動過程中的跨越障礙物的能力。因此，開發一種低背腔的超寬帶天線，對于車載超寬帶成像雷達系統有著重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線。

本發明提供的一種低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線包括：兩個輻射臂2、介質板4、輸入端口1和金屬背腔5，其中：

所述兩個輻射臂2均為半橢圓形，每個輻射臂由平行設置的且與所述輻射臂2電性連接的多個分段金屬條帶和金屬條帶之間的若干相并聯的加載電阻3構成；所述加載電阻3焊接在所述輻射臂2相鄰兩段金屬條帶之間，用于減小所述輻射臂2上的反射電流；

所述兩個輻射臂2對稱地粘接于所述介質板4的正表面；

所述兩個輻射臂2相對一側分別引出一輸入端口1，作為所述天線的饋電端，用于信號的輸入；

所述金屬背腔5位于所述輻射臂2的上方，其四邊與所述介質板4的四邊固定在一起；

所述天線工作時，所述輸入端口1外接信號源，外加的激勵信號通過輸入端口1傳輸到輻射臂2上，并通過輻射臂2向周圍空間輻射出去。

本發明天線可以滿足車載超寬帶雷達系統的安裝要求，具有高度底、頻寬帶、時域特性好等特點。

附圖說明

圖1是根據本發明一實施例的低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線的立體示意圖；

圖2是根據本發明一實施例的低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線的電壓駐波比曲線圖；

圖3是根據本發明一實施例的低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線的增益曲線圖；

圖4是根據本發明一實施例的低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線的輻射信號時域波形曲線圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。

圖1是根據本發明一實施例的低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線的立體示意圖，如圖1所示，該低背腔超寬帶電阻加載偶極子天線包括：兩個輻射臂2、介質板4、輸入端口1和金屬背腔5，其中：

所述兩個輻射臂2中的每個輻射臂均為半橢圓形，由平行設置的且與所述輻射臂2電性連接(比如焊接)的多個分段金屬條帶和金屬條帶之間的若干相并聯的加載電阻3構成；所述加載電阻3焊接在所述輻射臂2相鄰兩段金屬條帶之間，用于減小所述輻射臂2上的反射電流，以改善天線的電壓駐波比特性和輻射波形，展寬天線的工作帶寬；所述加載電阻的大小通過優化設計獲得。

所述兩個輻射臂2對稱地粘接于所述介質板4的正表面；

所述兩個輻射臂2相對一側分別引出一輸入端口1，作為本發明天線的饋電端，可連接發射機或接收機，用于信號的輸入；

所述金屬背腔5位于所述輻射臂2的上方，其四邊與所述介質板4的四邊固定在一起。

制作所述輻射臂2時首先制作一半橢圓金屬片，然后將半橢圓金屬片均分為若干段金屬條帶，每段金屬條帶之間留有一定寬度的間隙，然后在相鄰兩段金屬條帶之間焊接若干相并聯的加載電阻，并將所述半橢圓金屬片末端與所述金屬背腔5相連接。

在圖1所示的本發明一實施例中，所述輻射臂2為半橢圓形，該半橢圓的長軸為380mm，短軸為120mm，所述輻射臂2包括8段平行設置的金屬條帶，相鄰兩段金屬條帶之間通過5個相并聯的加載電阻3相連接。

所述輸入端口1的輸入阻抗設計為100歐姆。

所述金屬背腔5的形狀為長方體，長度為380mm，寬度為150mm，高度為22mm。

所述介質板4是普通的環氧玻璃布覆銅板(FR4)，長度為380mm，寬度為150mm，厚度為1mm，介電常數為4.4，厚度為1mm。