[實(shí)用新型]新型形變雷達(dá)天線(xiàn)及橋梁形變監(jiān)測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721624951.1
• 申請(qǐng)日: 2017-11-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207459185U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雅敏;彭志偉;劉忠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 長(zhǎng)沙深之瞳信息科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01Q1/52
• 分類(lèi)號(hào): H01Q1/52;H01Q19/02;H01Q21/08;H01Q1/38;H01Q1/22;G01B15/06;G01S7/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙楚為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43217
• 代理人: 李大為

本實(shí)用新型公開(kāi)一種新型形變雷達(dá)天線(xiàn)，包括金屬槽和微帶天線(xiàn)陣列，所述金屬槽包括條形狀的底平面和槽周面，槽周面沿周向連續(xù)，所述微帶天線(xiàn)陣列固定于所述底平面上。本實(shí)用新型所述底平面和槽周面形成一個(gè)半封閉空間，將所述微帶天線(xiàn)陣列包圍，增加了陣列天線(xiàn)俯仰向輻射口徑的效果，故而可以降低俯仰向半功率角帶寬；同時(shí)，所述微帶天線(xiàn)陣列設(shè)于平板狀的底平面上，抑制了天線(xiàn)在自用空間中向后輻射，故而可以在一定程度上降低后瓣；此外，再通過(guò)調(diào)節(jié)所述陣元的電流幅度和相位角度，可以實(shí)現(xiàn)陣列天線(xiàn)的波束附形，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步降低天線(xiàn)方位圖的后瓣和俯仰向半功率帶寬，還可以降低周?chē)姶怒h(huán)境的干擾。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及天線(xiàn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型形變雷達(dá)天線(xiàn)及橋梁形變監(jiān)測(cè)雷達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及科技的進(jìn)步，高層建筑物、大型水壩、橋梁、信號(hào)基站等建筑物層出不窮。然而，由于各種外界及建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)等因素的影響，使得一些在運(yùn)營(yíng)期間的建筑物出現(xiàn)各種結(jié)構(gòu)的變化及損傷，因此對(duì)這些建筑物的監(jiān)測(cè)是減災(zāi)防災(zāi)的重要舉措，具有重大的意義應(yīng)用需求。

位移形變監(jiān)測(cè)是各種災(zāi)害監(jiān)測(cè)的重要支撐手段。縱觀國(guó)內(nèi)外變形監(jiān)測(cè)技術(shù)數(shù)十年的發(fā)展歷程，傳統(tǒng)的位移形變監(jiān)測(cè)方法以采用大地測(cè)量法和近景測(cè)量法為主，如全站儀、位移計(jì)、GPS測(cè)量。近年來(lái)微波干涉測(cè)量技術(shù)的出現(xiàn)，在形變監(jiān)測(cè)方面顯示出其他傳統(tǒng)方法無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)，其架設(shè)簡(jiǎn)便、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)及多監(jiān)測(cè)點(diǎn)同步測(cè)量，且不受氣候的影響，在無(wú)法觸及或是較為危險(xiǎn)的區(qū)域發(fā)揮作用。

近年來(lái)微波干涉形變測(cè)量技術(shù)廣泛應(yīng)用于橋梁形變測(cè)量，能夠達(dá)到同時(shí)多點(diǎn)多跨形變測(cè)量。如意大利IDS公司聯(lián)合佛羅倫薩大學(xué)研制的IBIS-FS形變監(jiān)測(cè)雷達(dá)能夠應(yīng)用于對(duì)橋梁的形變測(cè)量，IBIS-FS是一種基于微波干涉技術(shù)的高級(jí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將線(xiàn)性調(diào)頻連續(xù)波技術(shù)和干涉測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，在雷達(dá)距離分辨單元允許范圍內(nèi)，可同時(shí)測(cè)量橋梁上的多個(gè)位置點(diǎn)的形變。但是I BI S-FS形變監(jiān)測(cè)雷達(dá)采用的是喇叭天線(xiàn)，該種天線(xiàn)應(yīng)用在橋梁形變測(cè)量方面存在問(wèn)題：一方面該類(lèi)型的天線(xiàn)波束的旁瓣較大，在雷達(dá)附近的目標(biāo)很容易進(jìn)入波束的旁瓣甚至是主瓣，對(duì)測(cè)量結(jié)果造成了較大的影響；另一方面在對(duì)形變測(cè)量中，橋梁上需要監(jiān)測(cè)的多個(gè)目標(biāo)往往線(xiàn)性分布著，比如某跨的1/4位置、1/2位置、3/4位置等，喇叭天線(xiàn)的波束分布不是特別適應(yīng)線(xiàn)性分布的目標(biāo)。如圖1所示，喇叭天線(xiàn)波束的主瓣無(wú)法完全覆蓋3個(gè)目標(biāo)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01410002661.8的發(fā)明專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)了一種用于毫米波成像系統(tǒng)的陣列天線(xiàn)結(jié)構(gòu),包括一金屬腔體及分立設(shè)置于所述金屬腔體一側(cè)的發(fā)射天線(xiàn)陣列及接收天線(xiàn)陣列,還包括一U型金屬隔離結(jié)構(gòu),所述U型金屬隔離結(jié)構(gòu)固定于所述發(fā)射天線(xiàn)陣列及所述接收天線(xiàn)陣列之間金屬腔體上,利用吸收性金屬隔離結(jié)構(gòu),來(lái)降低收發(fā)通道之間的耦合,降低收發(fā)天線(xiàn)之間的近場(chǎng)電磁干擾,提高收發(fā)天線(xiàn)之間的隔離度。該措施是早已應(yīng)用多年的提高天線(xiàn)隔離度的常規(guī)方法，簡(jiǎn)單的金屬隔離墻并不能解決其他問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的主要目的是提出一種新型形變雷達(dá)天線(xiàn)，旨在解決現(xiàn)有的雷達(dá)天線(xiàn)測(cè)量精度不高且不適應(yīng)線(xiàn)性分布目標(biāo)的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的新型形變雷達(dá)天線(xiàn)包括：

金屬槽，其一側(cè)具有開(kāi)口，包括條形狀的底平面，所述底平面的整個(gè)周邊緣向開(kāi)口直線(xiàn)延伸形成有槽周面，所述槽周面沿周向連續(xù)，所述金屬槽的橫截面積不小于所述底平面的面積；

微帶天線(xiàn)陣列，固定于所述底平面中間，所述微帶天線(xiàn)陣列包括至少一個(gè)直線(xiàn)陣列，所述直線(xiàn)陣列由若干個(gè)陣元排列組成，其排列方向與所述底平面的延伸方向一致。

優(yōu)選地，所述微帶陣列天線(xiàn)為貼片型矩形微帶天線(xiàn)。

優(yōu)選地，所述槽周面圍合成的空間呈長(zhǎng)方體狀。

優(yōu)選地，相鄰兩個(gè)所述陣元之間的單元間距為半個(gè)導(dǎo)波波長(zhǎng)。