加载天线宽带.ppt

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1、探地雷达天线要满足:在工作频带内阻抗一致，天线上的电流呈行波分布；在工作频带内天线的相位中心一致；在工作频带内天线的最大辐射方向一致；在工作频带内天线的幅频响应一致，相频响应线性。由上面可以看出，基于探地雷达的时域天线是一种宽带天线，下面就对宽带天线的基本知识做简要的叙述。展宽天线带宽的主要方法1．插入匹配网络将电抗元件、电阻元件、介质材料或有源器件置于天线的某一部分之中，其目的或者是为了减小天线尺寸，或者是提高效率，但最主要是为了展宽天线的带宽。这些元件可以放置在天线内部或天线的馈电端。从广义上讲，天线阻抗匹配网络是一种加载方式，用以补偿

2、（或变换）天线阻抗随频率的变化，从而展宽阻抗带宽。2．宽带结构对于电振子天线，为了展宽带宽，通常使振子具有较大的截面，即降低振子的长度直径比，此举特别对改善工作频带内的阻抗特性有明显的效果。3．加载技术在天线末端端接匹配电阻，可以吸收由于天线末端与自由空间失配而引起的反射波能量，这种天线通常被称为加载行波天线。4．非频变天线非频变天线包括平面螺旋、圆锥螺旋天线，对数周期天线等。对数周期天线较常用。常用的时域宽带天线渐近线喇叭天线双锥天线眼状天线/水滴天线领结型时域宽带天线设计时域脉冲天线天线对时域信号的微分作用脉冲领结天线一般选择张角在60

3、-90o之间天线的臂长是决定天线低端频率的重要参数，天线臂越长，天线低频覆盖性能越好设计步骤分析信号频谱，确定天线的工作频段；根据天线的频率要求，确定领结天线的长度；根据带宽要求和雷达系统尺寸要求，确定天线张角；张角在60-90o之间天线的带宽较宽。为了系统的小型化，选择领结天线的张角为60o，天线臂长为23cm。对于4ns的高斯脉冲信号，天线工作频段为125MHz─505MHz，信号最强频点为315MHz。脉冲信号的最大拖尾电平为主峰电平的25％加载天线终端加载领结天线（每臂的加载电阻量为100，电阻块的宽度为1.5cm）加载领结天线接收

4、的时域波形图的脉冲信号拖尾较无加载领结天线小，为20％终端扇形加载（每臂的加载电阻量为100，圆环形电阻块的宽度为1.5cm）终端加载扇形天线接收的时域波形图的脉冲信号拖尾较终端加载领结天线小，为18％无反射加载无反射加载领结天线接收的时域波形图的脉冲信号拖尾比终端加载扇形天线还要小，为16％探地雷达系统对沙下40cm深铅球（直径10cm）的测试图对沙坑下60cm深的管道（直径30cm）的探测图对沙下40cm深，相距10cm的满水塑料瓶、金属罐、空塑料瓶（从左到右）的探测图over