[实用新型]一种具有分布式电阻加载的探地雷达天线

说明书

本实用新型属于探地雷达领域，并公开了一种具有分布式电阻加载的探地雷达天线。该探地雷达天线包括金属背腔、介质板、天线贴片、电线和变压器，电线用于接收或者输出不平衡态的电磁波，变压器用于实现电磁波平衡态和不平衡态之间的转化；天线贴片对称设置在电线的两侧，用于接收或者输出接收到的电磁波，天线贴片上间隔设置有多个的贴片电阻，多个贴片电阻的阻值沿天线贴片与所述电线连接的一端至末端的方向逐渐增大，以此使得经过天线贴片的电流逐渐减小直至接近于0，即使得天线贴片上的电流呈行波分布；金属背腔将天线贴片的背面包覆阻挡来自背面的电磁波减少干扰。通过本实用新型，提高探地雷达天线带宽和辐射性能，减小了驻波比。

技术领域

本实用新型属于探地雷达领域，更具体地，涉及一种具有分布式电阻加载的探地雷达天线。

背景技术

探地雷达主要应用于公路、桥梁、隧道以及矿井的无损探测、地质勘探和研究，以及地下管线等各种金属和非金属目标的检测、定位、成像等。

平面碟形天线是探地雷达的一个极其重要的部件,其性能直接决定了雷达的探测效果。探地雷达的天线需要将电磁波耦合到对电磁波吸收比较大的分散的土壤中，并且在各种电磁波的干扰中接收回波信号。与此同时，传统的探地雷达天线带宽也不是足够的宽；辐射性能低，不能满足高增益要求；而且造价非常昂贵。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种具有分布式电阻加载的探地雷达天线，通过对其关键组件天线贴片的结构设计和位置设计，使其中的贴片电阻的电阻从一端至另一端的电阻逐渐增大，从而使得经过天线贴片后的电流逐渐减小趋近于0，呈行波分布，以此使得天线贴片上电流呈行波分布，减小振铃，同时使得天线贴片输入阻抗更稳定，提高探地雷达天线带宽和辐射性能，减小了驻波比。

为实现上述目的，按照本实用新型，提供了一种具有分布式电阻加载的探地雷达天线，其特征在于，该探地雷达天线包括金属背腔、介质板、天线贴片、电线和变压器，其中：

所述介质板设置在所述金属背腔的侧面上，作为所述天线贴片、电线和变压器的载体，所述电线设置在所述介质板的纵向中心轴线上，用于接收或者输出不平衡态的电磁波，所述变压器与所述电线连接，用于实现电磁波平衡态和不平衡态之间的转化；

所述天线贴片对称设置在所述电线的两侧，用于接收或者输出接收到的电磁波，所述天线贴片上间隔设置有多个的贴片电阻，该多个贴片电阻的阻值沿所述天线贴片与所述电线连接的一端至末端的方向逐渐增大，以此使得经过所述天线贴片的电流逐渐减小直至接近于0，即使得所述天线贴片上的电流呈行波分布；

所述金属背腔呈空心立方体状，将所述天线贴片的背面包覆，用于阻挡来自背面的电磁波减少干扰。

进一步优选地，每个所述贴片电阻优选采用分布式电阻。

进一步优选地，所述分布式电阻包括多个关于所述分布式电阻的中心对称分布的两组并联的电阻，且相邻的电阻之间间隔相等。

进一步优选地，所述天线贴片的形状优选为三角形和矩形的组合，其中，所述三角形的底面与所述矩形的一个侧面重合。

进一步优选地，所述金属背腔的高度优选为预设的所述探地雷达天线中心频率对应的波长的1/4。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本实用新型在天线贴片上采用分布式电阻，传统的蝶形天线阻值几乎为零，在发射高频强信号时信号会在天线内部多次反射，进而影响信号的发射以及接收，降低信号的强度，本实用新型的分布式电阻把平面蝶形天线贴片划分为多个部分，其中电阻值从馈源到天线末端逐渐增大，确保天线内的电流信号逐级缓慢的衰减，避免了信号在天线内的多次反射，保证电流流向末端时电流几乎变为0，从而近似呈行波分布，减小振铃；