[发明专利]树形接入异面延迟线电阻加载对跖维瓦尔第脉冲天线

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种脉冲天线，尤其是一种树形接入异面延迟线电阻加载对跖维瓦尔第脉冲天线，属脉冲天线的制造领域。

背景技术

脉冲天线辐射脉冲信号时，在脉冲电流从天线输入端流到天线末端的这段时间内，如果脉冲天线不能把电磁能量全部辐射出去，则在天线末端就会有剩余的脉冲电流。在此后的过程中剩余脉冲电流会在天线中沿原来的路径返回继续辐射电磁能量，这样在天线的辐射脉冲波形中就会有拖尾脉冲。这些拖尾脉冲会与来自目标的信号在时间上重叠，从而会对目标信号形成干扰。因此通常需要采取相应措施来降低这些波形中拖尾脉冲的幅度。目前，公知的脉冲天线大多是采用加载方法降低拖尾脉冲的幅度。对跖维瓦尔第天线作为一种脉冲天线，具有工作频带宽，高增益，线极化等优点，应用非常广泛，在探地雷达中也有较多应用。对于脉冲天线，常用的降低拖尾脉冲幅度的方法是电阻加载法。但常见的电阻加载使得对跖维瓦尔第天线的辐射效率比较低。同时对跖维瓦尔第天线辐射末端尺寸相对较大，末端电流分布范围较大，少量的置于馈电点和辐射末端之间的电阻加载不能有效的吸收天线末端的剩余脉冲电流，从而对拖尾脉冲不利影响的改善有限。而且当天线工作频段较高时,天线的尺寸较小，难以设置多条较长的连线。

发明内容

技术问题: 本发明的目的是提出一种树形接入异面延迟线电阻加载对跖维瓦尔第脉冲天线，该天线在尺寸小的情况下，可以有效降低拖尾脉冲幅度，而且对天线辐射效率的影响也比较小。

技术方案：本发明的树形接入异面延迟线电阻加载对跖维瓦尔第脉冲天线包括对跖辐射贴片、微带馈线、树形接入线、延迟线、加载电阻和介质基板；两块对跖辐射贴片分别位于介质基板两面，两个辐射贴片相对的边缘张开形成喇叭形开口，辐射贴片末端开口最大处是天线辐射末端；与开口相反的另一方向为天线的传输段；微带馈线一端是天线馈电端，另一端从侧边与天线传输段连接；每个对跖辐射贴片在其介质基板背面都分别有一个树形接入线和延迟线，树形接入线与延迟线的一端连接于汇聚点，延迟线的另一端开路，树形接入线分枝的另一端通过稠密分布的金属化过孔与天线的辐射末端相接；加载电阻分布在延迟线上。

每个树形接入线和延迟线印制或蚀刻在介质基板上，或放置在介质基板上或悬浮在空气中。

延迟线的形状是来回折返排列的直线或者发夹形，延迟线的长度大于天线最高工作波长的一半，延迟线的长度方向与天线的主辐射方向平行。

延迟线的位置不对天线在主辐射方向的辐射形成遮挡。

加载电阻是集中参数形式的电阻或者用延迟线本身的电阻实现。

加载电阻分布在延迟线的一个小段或数个小段的延迟线上，也可以在一个小段延迟线上接有多个加载电阻。

天线的传输段的一端与天线的辐射段相连，另一端与微带馈线连接。

其中对跖辐射贴片、微带馈线、树形接入线、延迟线和加载电阻都在同一块介质基板上。两个对跖辐射贴片分别位于介质基板的两面，隔着介质基板两个贴片只有少部分的区域相重叠；两个对跖辐射贴片相对的两个边缘先是平行、然后再张开形成喇叭形的开口，两个对跖辐射贴片开口的末端是开口最大的位置，也是天线的辐射末端；与辐射末端相反的方向尽头一段，两片对跖辐射贴片的边缘平行，这一段为天线的传输段；传输段与辐射末端之间贴片边缘张口变化的一段为天线的辐射段；在传输段，隔着介质基板，上下两个对跖辐射贴片有一部分是重叠的，其边缘平行，因此天线的传输段可以看成是交错平板传输线，传输段的一端与天线的辐射段相连，传输段的另一端则和微带馈线相连，微带馈线的导带一端从侧边与同一面的一片对跖辐射贴片的边缘相接，而在介质基板另一面的一片对跖辐射贴片则作为微带馈线的接地面，因此微带馈线的一端从侧边与天线的传输段相连，微带馈线的另一端是天线的馈电端；每个对跖辐射贴片在其介质基板的背面都分别有一个树形接入线和延迟线；树形接入线的每一个分枝的末端，都通过金属化过孔与天线的辐射末端连接，每个树形接入线分枝的另一端都汇聚于接入线的汇聚点；延迟线的一端和汇聚点连接，另一端是开路，延迟线的长度大于天线最大工作波长的一半以上；加载电阻位于延迟线上。

树形接入线和延迟线印制、蚀刻或者放置在介质基板上，或悬浮在介质基板上面的空气中。

延迟线的位置不对主辐射方向的辐射形成遮挡，其长度大于天线最高工作波长的一半，延迟线的长度方向与天线的主辐射方向平行。

延迟线的形状是直线，或发夹形以便在小尺寸天线条件下，延迟线具有足够的长度。