[发明专利]一种车载超宽带电阻加载单极天线

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于月球与深空探测的超宽带成像雷达领域的天线，尤其是一种车载超宽带电阻加载单极天线。

背景技术

超宽带天线作为超宽带成像雷达系统中辐射、接收能量的关键部件，其性能要求包括频带宽、体积小、低加工成本等多个方面。由超宽带天线理论以及探地雷达天线技术，工作于高频(HF)频段的探测雷达天线通常是形状为杆状结构的半波振子，即天线长度为其中心频率所对应波长的二分之一。对于该类天线，为了实现脉冲波在天线辐射体上无反射传播，即超宽带特性，需要在天线辐射体上从馈电端至终端依照Wu-King阻抗加载方法对天线进行加载。

在月球与深空探测领域，超宽带探测雷达安装在探测车上，用于探测星球次表面的地质结构。传统的加载偶极子天线长度较长，其由于平衡馈电的结构方式，难以在探测车上安装。为了减小天线的尺寸，减轻天线的重量，提高天线的可靠性，本发明提供一种结构简单、频带宽、时域特性好的车载超宽带电阻加载单极天线。该天线质量轻，结构牢靠，易于车载安装，对于超宽带成像雷达在月球与深空探测领域的推广应用有着重要的意义。

发明内容

为了达到上述目的，本发明提供一种结构简单、频带宽、时域特性好的车载超宽带电阻加载单极天线。

本发明提供的一种车载超宽带电阻加载单极天线，包括：电阻加载单极天线1、阻抗变换器2和馈电端口，其中：

所述电阻加载单极天线1的输入端与所述阻抗变换器2的输出端相连接；

所述阻抗变换器2的输入端与馈电端口相连接；

所述电阻加载单极天线1包括天线辐射臂11和天线罩12；

所述天线辐射臂11进一步包括介质板、粘贴在介质板表面的分段金属铜箔和电性连接于相邻两段金属铜箔之间的加载电阻；

所述天线罩12为管状，所述天线辐射臂11安装在所述天线罩12内，其通过贴在所述介质板两侧的结构胶膜13与所述天线罩12固化粘接在一起；

所述天线工作时，将所述馈电端口外接雷达信号源，雷达发射信号通过所述阻抗变换器2传输到所述电阻加载单极天线1，然后向周围空间辐射出去。

本发明提供的超宽带电阻加载单极天线具有良好的时域辐射波形，是超宽带天线，具有结构紧凑牢靠、长度短、质量轻等特点，能够满足月球与深空探测领域车载超宽带成像雷达的使用要求。

附图说明

图1是本发明超宽带电阻加载单极天线安装于探测车上的示意图；

图2是本发明超宽带电阻加载单极天线的结构示意图；

图3是本发明电阻加载单极天线的结构示意图；

图4是根据本发明一实施例的天线辐射臂的结构示意图；

图5是根据本发明一实施例的阻抗变换器电路示意图；

图6是根据本发明一实施例的电压驻波比曲线图；

图7是根据本发明一实施例的增益曲线图；

图8是根据本发明一实施例的时域辐射信号波形曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

图1是本发明超宽带电阻加载单极天线安装于探测车上的示意图，如图1所示，本发明提供的超宽带电阻加载单极天线可安装在探测车上，以用于实现星球表面地质结构的探测。

图2是本发明超宽带电阻加载单极天线的结构示意图，如图2所示，本发明提供的超宽带电阻加载单极天线包括：电阻加载单极天线1、阻抗变换器2和馈电端口，其中：所述电阻加载单极天线1的输入端与所述阻抗变换器2的输出端相连接，所述阻抗变换器2的输入端与馈电端口相连接，所述馈电端口采用射频电连接器制成，其特性阻抗为50欧姆。

图3是本发明电阻加载单极天线的结构示意图，如图3所示，所述电阻加载单极天线1包括天线辐射臂11和天线罩12(如图3所示)；所述天线辐射臂11进一步包括介质板(如环氧玻璃纤维层压板(FR4)或聚酰亚胺层压板(PI))、粘贴在介质板表面的分段金属铜箔和电性连接于相邻两段金属铜箔之间的加载电阻。

所述天线罩12为管状，所述天线辐射臂11安装在所述天线罩12内，其通过贴在所述介质板两侧的结构胶膜13采用结构胶膜固化工艺与所述天线罩12固化粘接在一起。