[实用新型]超宽带微带偶极子天线阵及其脉冲超宽带探测成像装置

权利要求书

1.超宽带微带偶极子天线阵，其特征在于：主要由介质板和金属反射板构成；介质板通过螺栓固定于金属反射板的正上方，且两者之间存在一定的间隙；上述介质板的上表面印制有多个微带天线单元，这些微带天线单元在介质板的上表面环绕一个虚拟原点呈中心对称分布，每3个相邻的微带天线单元的中心连线构成一个虚拟等腰三角形，且每个虚拟等腰三角形的大小形状完全一致；

每个微带天线单元整体呈花瓣形，即每个微带天线单元均由4个中心对称且相互独立的天线瓣所构成，其中2个水平相对设置的天线瓣形成水平偶极子天线，另外2个垂直相对设置的天线瓣形成垂直偶极子天线；每个天线瓣的向内一侧即靠近对称中心一侧设有馈电点，且每个馈电点上均接有一同轴线；每个微带天线单元上的4条同轴线的下端均穿过介质板延伸至介质板和金属反射板之间，其中连接水平偶极子天线的2条同轴线的下端相连在一起形成水平偶极子天线巴伦，连接垂直偶极子天线的2根同轴线的下端相连在一起形成垂直偶极子天线巴伦；水平偶极子天线巴伦的下端接有一条水平偶极子天线馈线，该水平偶极子天线馈线的下端穿过金属反射板向下引出；垂直偶极子天线巴伦的下端接有一条垂直偶极子天线馈线，该垂直偶极子天线馈线的下端同样穿过金属反射板向下引出。

2.根据权利要求1所述的超宽带微带偶极子天线阵，其特征在于：介质板和金属反射板之间的距离为λ/4，其中λ为天线中心频点波长。

3.根据权利要求1所述的超宽带微带偶极子天线阵，其特征在于：构成水平偶极子天线巴伦的2根同轴线在距离介质板λ/4位置处将2根同轴线的外导体焊接在一起，构成垂直偶极子天线巴伦的2根同轴线在距离介质板λ/4位置处将2根同轴线的外导体焊接在一起，其中λ为天线中心频点波长。

4.根据权利要求1所述的超宽带微带偶极子天线阵，其特征在于：每个天线瓣均采用椭圆形和领结形混合的几何形状，其中天线瓣的向外一侧为椭圆形，天线瓣的向内一侧为领结形。

5.根据权利要求1所述的超宽带微带偶极子天线阵，其特征在于：介质板上印制的微带天线单元的个数为12个，其中环绕虚拟原点的第一圈为4个天线单元，环绕虚拟原点的第二圈为8个天线单元。

6.基于权利要求1～5中任意一项所述超宽带微带偶极子天线阵的脉 冲超宽带探测成像装置，其特征在于：主要由超宽带微带偶极子天线阵、前端控制电路、高斯脉冲源、低噪声小信号放大器、超宽带接收机和上位机组成；超宽带微带偶极子天线阵与前端控制电路相连接；前端控制电路的输入端接高斯脉冲源输出端，高斯脉冲源的同步输入端连接超宽带接收机的数字输出端；前端控制电路的输出端接低噪声小信号放大器，低噪声小信号放大器的输出端连接超宽带接收机模拟输入端；前端控制电路的控制输入端通过并口线接超宽带接收机；超宽带接收机连接上位机。

7.根据权利要求6所述的脉冲超宽带探测成像装置，其特征在于：超宽带微带偶极子天线阵包含12个微带天线单元；此时，前端控制电路主要由发射接收选择模块和单元选择模块组成；发射接收选择模块由24个射频单刀二掷开关构成；单元选择模块由2个结构完全相同的发射单元选择部分和接收单元选择部分组成，每个部分均由1个射频单刀六掷开关和6个射频单刀四掷开关构成；

发射单元选择部分的射频单刀六掷开关的1个合接线端与高斯脉冲源相连，射频单刀六掷开关的6个分接线端各与1个射频单刀四掷开关的合接线端相连；6个射频单刀四掷开关的共24个分接线端各连接发射接收选择模块中的1个射频单刀二掷开关的分接线端中的其中一个；

接收单元选择部分的射频单刀六掷开关的1个合接线端与低噪声小信号放大器相连，射频单刀六掷开关的6个分接线端各与1个射频单刀四掷开关的合接线端相连；6个射频单刀四掷开关的共24个分接线端各连接发射接收选择模块中的1个射频单刀二掷开关的分接线端中的另一个；

发射接收选择模块中的24个射频单刀二掷开关分为2组，其中一组共12个合接线端连接12个微带天线单元的水平偶极子天线馈线，另一组共12个合接线端连接12个微带天线单元的垂直偶极子天线馈线。