[發明專利]一種手持式復合探測器探頭及其制備方法

在審

• 申請號: 202011455808.0
• 申請日: 2020-12-13
• 公開（公告）號: CN112578375A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 葛薇;吳燕民;任強;彭正輝;凌國平;劉闖;朱今祥;元勇虎;張照;張鋒;王春和;管英祥
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: G01S13/86
• 分類號: G01S13/86;G01S13/88;G01S7/02;G01V11/00
• 代理公司: 青島博雅知識產權代理事務所(普通合伙) 37317
• 代理人: 封代臣

本發明公開了一種手持式復合探測器探頭及其制備方法，該探頭包括圓桶狀的泡沫芯，在泡沫芯的外表面纏繞感應線圈，在泡沫芯的腔體內放置雷達天線印制板，在雷達天線印制板上印制接收偶極子天線和發射偶極子天線，天線的輻射面與感應線圈下表面在同一平面內，在雷達天線印制板的頂部設置珍珠棉，在珍珠棉的側面和頂面均覆蓋吸波發泡材料。本發明所公開的手持式復合探測器探頭，可以根據實際探測需要調整感應線圈的直徑，大大提高了探測效率。偶極子雷達天線金屬含量更少，增益得到提高。

技術領域

本發明屬于地下目標探測領域，特別涉及該領域中的一種用于地下金屬與非金屬目標探測的手持式復合探測器探頭及其制備方法。

背景技術

高云澤等人發表在《電子測量技術》2015年第38卷第9期中《基于電磁感應和超寬帶雷達的新型探測系統》一文，公開了一種基于電磁感應和探地雷達的探測裝置，用于地下金屬與非金屬目標的探測。其探頭部分中，直徑為3cm的兩個感應線圈（第三個線圈尺寸未知）和1.6GHz平面蝶形偶極子雷達天線采取了共中心點的布局方式，天線與線圈之間采用特殊屏蔽材料使其互相隔離。該結構的不足之處在于：（1）線圈直徑較小，不利于對地下較深的金屬目標進行探測，且單次探測作業的有效面積小，探測效率低；（2）平面蝶形偶極子天線金屬含量較大，容易對金屬探測器產生干擾，影響整個系統的探測性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種包含感應線圈和雷達天線的手持式復合探測器探頭及其制備方法。

本發明采用如下技術方案：

一種手持式復合探測器探頭，其改進之處在于：包括圓桶狀的泡沫芯，在泡沫芯的外表面纏繞感應線圈，在泡沫芯的腔體內放置雷達天線印制板，在雷達天線印制板上印制接收偶極子天線和發射偶極子天線，天線的輻射面與感應線圈下表面在同一平面內，在雷達天線印制板的頂部設置珍珠棉，在珍珠棉的側面和頂面均覆蓋吸波發泡材料。

進一步的，圓桶狀泡沫芯的直徑為28cm，厚度為1.5cm。

進一步的，感應線圈由線徑為0.5mm的銅質漆包線繞20匝制成。

進一步的，雷達天線印制板的基材為FR4板，橫截面為直徑15cm的圓形。

進一步的，接收偶極子天線和發射偶極子天線均為杯型天線，每個天線寬2cm，高8cm，天線間距9cm。

進一步的，珍珠棉的厚度為2cm，在其側面覆蓋吸波發泡材料后的橫截面為圓形，該圓形的直徑與雷達天線印制板的直徑相等，珍珠棉的底面通過雙面膠與雷達天線印制板粘在一起，珍珠棉的中心與雷達天線印制板的中心重合，珍珠棉的側面和頂面分別通過雙面膠與吸波發泡材料粘在一起。

進一步的，珍珠棉頂面吸波發泡材料的橫截面形狀與珍珠棉的橫截面形狀相同，珍珠棉側面吸波發泡材料的高度等于珍珠棉厚度與珍珠棉頂面吸波發泡材料厚度之和，吸波發泡材料的厚度為2mm。

一種制備方法，用于制備上述的手持式復合探測器探頭，其改進之處在于，包括如下步驟：

步驟1，將圓柱形泡沫芯固定在繞線機機軸上，用銅質漆包線均勻的繞20匝，制成感應線圈；

步驟2，在雷達天線印制板上印制接收偶極子天線和發射偶極子天線；

步驟3，以泡沫芯的對稱軸為軸線，比照雷達天線印制板的大小將泡沫芯掏成圓桶形；

步驟4，將珍珠棉裁制成雷達天線印制板的大小，再裁制珍珠棉的側面，被裁部分的厚度等于吸波發泡材料的厚度；

步驟5，將一張吸波發泡材料裁制成與珍珠棉的橫截面形狀相同，另一張吸波發泡材料裁制成長條形，長條形的長度等于珍珠棉橫截面的周長，寬度等于珍珠棉的厚度與上一張吸波發泡材料的厚度之和；

步驟6，將珍珠棉的底面和頂面分別與雷達天線印制板和吸波發泡材料粘在一起，并使雷達天線印制板的中心與珍珠棉的中心重合；

步驟7，將長條形吸波發泡材料繞著珍珠棉粘在其側面；