[实用新型]一种基于Vivaldi天线形式的车载探地雷达装置

说明书

本实用新型公开了一种基于Vivaldi天线形式的车载探地雷达装置，包括车载安装箱，车载安装箱为一侧敞口的箱体结构；中间格挡水平设置在车载安装箱的中间部位，将车载安装箱的内部空间分隔为上部腔体和下部腔体；Vivaldi天线包括结构相同的第一Vivaldi天线和第二Vivaldi天线，第一Vivaldi天线水平设置在上部腔体内，第二Vivaldi天线水平设置在下部腔体内；第一Vivaldi天线和第二Vivaldi天线分别通过同轴线与脉冲源与后处理电脑连接；本实用新型通过将两个Vivaldi天线分隔设置在车载安装箱内，实现了对Vivaldi天线的固定；将接收和发射天线隔离安装，降低了Vivaldi天线之间电磁波的直接耦合，保持了天线系统时域拖尾短的前提下，降低天线工作频率，拓展天线带宽，提高辐射效率，减小天线系统的整体尺寸。

技术领域

本实用新型属于天线技术领域，尤其涉及一种基于Vivaldi天线形式的车载探地雷达装置。

背景技术

探地雷达是利用高频脉冲电磁波来探测浅层地下目标、介质分布和地层构造的快速无损检测技术，其中天线是发射和接收电磁脉冲的系统部件。

将探地雷达系统安装在汽车上、机车上或列车上构成车载探地雷达，由于车载平台的空间有限，对天线尺寸提出了很高的要求。探地雷达系统通常采用无载波脉冲电磁波作为发射信号，要求探地雷达天线具有很宽的工作频率带宽、天线的时域响应拖尾幅度小。现有的探地雷达天线主要采用地面耦合天线如BOW_TIE和喇叭天线等结构来实现。采用地面耦合天线的雷达，工作时要求雷达紧贴地面，对应用场景要求较为苛刻，不能满足车载雷达的检测场景，而且整个系统结构的复杂，制造的困难，尺寸的增大，且天线的工作频率高、带宽相对窄。

实用新型内容

针对上述现有技术中的不足，本实用新型提供了一种基于Vivaldi天线形式的车载探地雷达装置，以解决现有技术中车载雷达天线工作频率高及带宽相对窄的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

本实用新型一种基于Vivaldi天线形式的车载探地雷达装置，包括车载安装箱、中间格挡及Vivaldi天线；车载安装箱为一侧敞口的箱体结构，中间格挡水平设置在车载安装箱的中间部位，中间格挡与车载安装箱的敞口侧垂直设置，中间格挡将车载安装箱的内部空间分隔为体积相同的上部腔体和下部腔体；Vivaldi天线包括结构相同的第一Vivaldi天线和第二Vivaldi 天线，第一Vivaldi天线水平设置在上部腔体内，第二Vivaldi天线水平设置在下部腔体内；第一Vivaldi天线和第二Vivaldi天线同向设置；第一Vivaldi天线通过第一传输线与脉冲源连接，第二Vivaldi天线通过第二传输线与后处理电脑连接。

进一步的，车载安装箱上设置有第一通孔和第二通孔，第一通孔和第二通孔均设置在与车载安装箱敞口侧相对的侧壁上，第一通孔的圆心与第一Vivaldi天线的固定位置重合，第一传输线设置在第一通孔内；第一传输线的一端与第一Vivaldi天线连接，另一端与脉冲源连接；第二通孔的圆心与第二Vivaldi天线的固定位置重合，第二传输线设置在第二通孔内；第二传输线的一端与第二Vivaldi天线连接，另一端与后处理电脑连接。

进一步的，第一Vivaldi天线或第二Vivaldi天线包括介质板、圆形谐振腔、等宽度槽线、指数渐变槽线、微带馈线及扇形微带短接线；圆形谐振腔、等宽度槽线及指数渐变槽线设置在介质板的正面，圆形谐振腔远离车载安装箱敞口侧；等宽度槽线的一端与圆形谐振腔连接，等宽度槽线的另一端与指数渐变槽线连接，指数渐变槽线包括对称设置的第一指数渐变槽线和第二指数渐变槽线，第一指数渐变槽线和第二指数渐变槽线分别向介质板的左右两端延伸；微带馈线和扇形微带短接线设置在介质板的背面，微带馈线与扇形微带短接线连接。