蝶形变形雷达天线的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于宽频带成像雷达天线技术领域，具体设及一种蝶形变形雷达天线。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着老城区改造、城市道路W及地下管网等基础设施建设的不断开展，超 宽带雷达探测技术开始在地球物理学研究、市政工程W及道路病害检测等行业获得广泛应 用。超宽带雷达探测技术具有高分辨率、强穿透能力、低截获率和强抗干扰性等优点，能够 实现对城市道路地下空桐、金属管网、排水系统等非均匀介质结构的非接触探测，并且具有 对被探测介质无损伤等特性。运些特点使得超宽带雷达在市政建设和城市道路安全隐患的 日常探测监察应用方面越来越普遍。
[0003] 超宽带雷达系统一般由天线、发射机和接收机=部分构成。作为发射与接收电磁 波的关键部件，超宽带天线的设计是一个十分重要的环节，天线性能的好坏直接影响雷达 成像和定位的质量。由于地表物质属性的影响，不同介质的散射干扰、目标位置的不确定性 W及来自离地面越深的目标回波越弱等因素的存在，运就要求天线具有时域保真性、高增 益、超带宽、定向性好等特点，同时还要求天线易制作、小尺寸W满足实际工程应用。
[0004] 目前，超宽带雷达中普遍使用的宽带天线有电阻电容加载的bow-tie天线、横向电 磁波卿趴天线W及Vivaldi天线等，加载的bow-tie天线端口匹配良好、福射波形尾部振荡 较小，但天线福射效率较差，一般在30%W下，由于发射机产生的发射信号幅值有限，会影响 雷达的实际探测距离。横向电磁波卿趴天线和Vivaldi天线方向性良好，增益较高，但近地 禪合特性较差，并且运些天线的横向尺寸和纵向尺寸均比较大，不利于系统的小型化和车 载需要。
【发明内容】
[0005] 本发明解决的技术问题是提供了一种能够满足城市道路车载超宽带雷达需求的 蝶形变形雷达天线。
[0006] 本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，蝶形变形雷达天线，其特征在于 包括一个矩形屏蔽腔、一个绝缘介质板、两个福射臂、四个加载电阻和输入端口，其中两个 福射臂对称印制于绝缘介质板的正面构成平面偶极子天线，该福射臂的上部为=角形结 构，福射臂的下部为矩形结构，=角形结构与矩形结构的连接处呈圆弧过渡，=角形结构的 顶部张角不小于90°，两个福射臂之间留有间隔，邻近间隔的两个福射臂上分别设有输入端 口作为天线的馈电端，该输入端口与外界激励信号源相连接，信号通过输入端口传输到两 个福射臂上并通过福射臂向空间福射，两个福射臂的矩形结构底边两侧分别连接有加载电 阻，该加载电阻的另一端与矩形屏蔽腔相连接构成加载回路，矩形屏蔽腔为一侧开口的长 方形腔体，该矩形屏蔽腔的四边与绝缘介质板的边沿通过螺母固定。
[0007] 进一步优选，所述的福射臂的材质为黄铜、金、侣或铁。
[000引进一步优选，所述的绝缘介质板的材质为环氧树脂玻璃纤维布层压板，其厚度为 I-2mmO
[0009] 进一步优选，所述的矩形屏蔽腔的材质为侣制材料，厚度为1mm，高度为天线中屯、 频率对应的自由空间波长的0.315倍。
[0010] 进一步优选，所述的福射臂的S角形结构的顶部张角介于90°-100°之间。
[0011] 本发明的蝶形变形雷达天线集成在车载城市道路地下病害体超宽带探测雷达系 统中，该天线通过缩短福射臂横向尺寸、加载电阻W及金属矩形屏蔽腔实现了宽频特性和 良好的时域福射特性，并且天线体积较小，易于雷达的小型化，满足车载超宽带雷达系统的 安装要求。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明的结构示意图； 图2是本发明的电压驻波比曲线； 图3是本发明2m位置处时域福射波形曲线。
[0013] 图中：11、第一福射臂，12、第二福射臂，21、第一加载电阻，22、第二加载电阻，23、 第=加载电阻，24、第四加载电阻，3、矩形屏蔽腔，4、绝缘介质板，5、输入端口。
【具体实施方式】
[0014] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，W下结合具体实施例，并参照 附图，对本发明进一步详细说明。
[0015] 需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附 图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本 文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接 受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用 来限制本发明的保护范围。
[0016] 图1为根据本发明蝶形变形雷达天线的结构示意图，如图1所示，该蝶形变形雷达 天线包括绝缘介质板4、第一福射臂11、第二福射臂12、输入端口 5、第一加载电阻21、第二加 载电阻22、第=加载电阻23、第四加载电阻24W及一个矩形屏蔽腔3,其中： 所述第一福射臂11和第二福射臂12的材质为金属，优选为黄铜、金、侣、铁等金属。所述 两个福射臂通过电路板印制技术对称地印制于绝缘介质板4的正面构成平面偶极子天线。 第一福射臂11和第二福射臂12的下部呈矩形结构，上部呈=角形结构，=角形结构与矩形 结构的连接处呈圆弧过渡W缩小天线的横向尺寸并且避免电流不连续点产生。两个福射臂 的宽度可根据天线尺寸要求进行调整，W达到系统整体性能要求，福射臂的长度1和张角0 满足：
其中，M为天线低频截止频率对应自由空间波长，占为福射臂张角，Zc为天线的特性阻 抗。
[0017] 所述第一福射臂11和第二福射臂12构成平面偶极子天线，两个福射臂之间留有间 隔，邻近间隔的两个福射臂上分别设有输入端口5作为天线的馈电端，两个福射臂之间隔开 第一预设距离2mm