[发明专利]一种探地雷达超宽带折叠型天线

说明书

本发明涉及天线技术领域，具体是一种探地雷达超宽带折叠型天线，包括：基板，所述基板配置为两具有夹角的绝缘介质板；对称折叠设置在两个所述绝缘介质板上的天线贴片构成天线臂，所述天线臂的末端具有两个截断臂，所述截断臂的末端各设置有输出部分；屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端设有V型开口，后端形成背腔；两绝缘介质板安装在V型开口处。有益效果是：通过采用在传统天线两侧截断臂，缩小天线的尺寸，降低天线的最低工作频点，拓宽天线的阻抗带宽，将天线折叠，使天线正面辐射方向图占据主导地位，提高天线的辐射增益；增加了屏蔽罩提高天线的定向增益和抗干扰能力，使天线具有良好的定向性；具有频带宽、方向性好、分辨率高的优点。

技术领域

本发明涉及天线技术领域，具体是一种探地雷达超宽带折叠型天线。

背景技术

随着城市化进程不断加快，人口数量激增，城市地面空间已逐渐无法满足需求。从地下交通建设到地下商场开发，由地面向地下空间拓展已成为了一种必然趋势。然而，盲目开发地下空间将会导致路面塌陷等危险情况。因此，利用物探方法先行探测，识别地下空间分布具有重大现实意义。

探地雷达作为一种高效、高分辨率、无损的电磁探测方法，在地球物理领域得到了广泛的应用。从最初测量极地冰层厚度，到现在已被广泛应用在城市地下空间探测，地下管线识别，工程地质勘探，考古，军事等多个领域。探地雷达通过发射天线向地下发射高频电磁波，由于地下介质电性参数的差异，电磁波会在界面处发生反射，利用接收天线接收由地下介质反射的电磁波，通过分析电磁波剖面图可以判断地下介质的分布情况。

探地雷达系统一般由发射机、接收机、天线和上位机构成。天线作为发射和接收设备，在整个雷达系统中尤为重要，是直接影响整个探地雷达系统性能的关键技术，设计超宽带天线是一个十分重要的环节；时域探地雷达和频域探地雷达都要求天线具有良好的辐射方向增益和超宽带特性。

现有的天线普遍存在频带窄、效率低以及方向性差的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种探地雷达超宽带折叠型天线，以解决上述背景技术中提出的现有的天线频带窄、效率低以及方向性差的缺点。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种探地雷达超宽带折叠型天线，包括：

基板，所述基板配置为两具有夹角的绝缘介质板；

对称折叠设置在两个所述绝缘介质板上的天线贴片构成天线臂，所述天线臂的末端具有两个截断臂，所述截断臂的末端各设置有输出部分；

屏蔽罩，所述屏蔽罩的前端设有V型开口，后端形成背腔；两绝缘介质板安装在V型开口处。

作为本发明进一步的方案：两个天线贴片之间留有间隙，所述间隙上安装有与两个天线贴片连接的馈电端口，所述输出部分包括电阻和电阻上分别连接的金属条带，并在截断臂的末端开设圆形槽；在天线臂两侧设置有椭圆臂来增大天线张角。

作为本发明再进一步的方案：所述天线臂的长度为L，张角为θ₀，满足如下公式：其中，λ为低频截至频率天线对应的波长，Z_c为天线特性阻抗。

作为本发明再进一步的方案：所述天线臂长L为510至530mm，臂宽W为460至480mm。

作为本发明再进一步的方案：所述天线两侧椭圆臂轴比e为0.2至0.4。

作为本发明再进一步的方案：所述圆形槽半径R为50至60mm。

作为本发明再进一步的方案：所述天线两侧截断臂长cut1为160至180mm。

作为本发明再进一步的方案：所述背腔的最低高度为h₁，背腔的最大高度为h，其中，h₁为30至40mm，h为160至175mm。