蝶形雷达天线制造技术

本实用新型专利技术提供了一种蝶形雷达天线。该蝶形雷达天线包括：金属腔体，其前端开口，后端形成一背腔，绝缘介质板，固定于金属腔体5的前端开口处；天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，包括呈对称蝶形的第一个天线臂和第二个天线臂；以及金属条带组，包括：呈平面状形成于绝缘介质板的正面的第一金属条带和第二金属条带，分别位于第一个天线臂和第二个天线臂底边的外侧；其中，两条金属条带顶边的两端分别通过电阻电性连接至相应天线臂底边的相应端，其底边电性连接至金属腔体。本实用新型专利技术蝶形雷达天线的基本单元由一个对称蝶形偶极子组成，末端采用电阻加载，具有超宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种蝶形雷达天线。该蝶形雷达天线包括：金属腔体，其前端开口，后端形成一背腔，绝缘介质板，固定于金属腔体5的前端开口处；天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，包括呈对称蝶形的第一个天线臂和第二个天线臂；以及金属条带组，包括：呈平面状形成于绝缘介质板的正面的第一金属条带和第二金属条带，分别位于第一个天线臂和第二个天线臂底边的外侧；其中，两条金属条带顶边的两端分别通过电阻电性连接至相应天线臂底边的相应端，其底边电性连接至金属腔体。本技术蝶形雷达天线的基本单元由一个对称蝶形偶极子组成，末端采用电阻加载，具有超宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求。【专利说明】蝶形雷达天线
本技术涉及电子行业雷达
，尤其涉及一种蝶形雷达天线。
技术介绍
穿墙成像雷达可对墙内掩蔽目标进行非侵入式探测，尤其随着超宽带雷达技术的 飞速发展，高分辨、远距离、便携式穿墙成像雷达的实现逐步成为可能。国内的一些工程勘 探部门、研究院所和大学先后对超宽带雷达技术展开研究，并先后引进美国、加拿大等国家 的超宽带雷达产品，取得了长足进步。由于我国对超宽带穿墙成像雷达技术的研究起步较 晚，偏重与理论研究，所以加快发展超宽带穿墙成像雷达的研制和产品化，对人质救援、反 恐维稳等有着重要的应用价值和现实意义。 天线作为超宽带穿墙成像雷达系统的一个子系统，负责将电信号转换成电磁波有 效辐射，也需要将来自目标的回波转换成电信号传递给雷达接收机的采样系统。针对时域 脉冲体制的超宽带穿墙成像雷达，天线的性能不仅体现在频域特性上，同时也体现在时域 特性上。天线的时域特性的优劣，直接影响雷达系统的探测性能。由于墙体的色散作用、多 散射体的干扰、目标的雷达散射截面等限制，要求天线具有方向性好、超宽带等特性，同时 还需要天线辐射的信号拖尾少、振荡小。 目前应用于穿墙生命目标检测的天线有阻抗加载蝶形天线、TEM喇叭天线和 Vivaldi天线。阻抗加载蝶形天线的平面结构有利于天线与介质的稱合，能有效地消除天线 末端的二次反射。阻抗加载蝶形天线的辐射效率一般较差，只有通过提高发射机的脉冲幅 度来解决。TEM喇叭天线和Vivaldi天线增益较高，方向性较好，但在一定程度上都存在天 线与墙面耦合不太好的问题，而且一般体积较大，不利于系统的便携式设计。综合平衡穿墙 成像雷达的应用场合和性能要求，可以选择其中一种或多种天线。 然而，目前的阻抗加载蝶形天线的时域特性和阻抗带宽仍需进一步改善，穿墙成 像雷达的距离分辨率也需要进一步提高。
技术实现思路
(一）要解决的技术问题 鉴于上述技术问题，本技术提供了一种具有较高探测分辨率的蝶形雷达天 线。 (二）技术方案 本技术蝶形雷达天线包括：金属腔体5,其前端开口，后端形成一背腔，绝缘 介质板3,固定于金属腔体5的前端开口处；天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于绝 缘介质板3的正面，包括呈对称蝶形的第一个天线臂21和第二个天线臂22,两天线臂整体 上均呈上下对称的等腰三角形形状，且该两天线臂的顶端相对并隔开第一预设距离；以及 金属条带组，包括：第一金属条带11和第二金属条带12 ;两金属条带均由金属材料制备，呈 平面状形成于绝缘介质板3的正面，分别位于第一个天线臂21和第二个天线臂22底边的 外侧；该两金属条带均呈梯形，其顶边与相应天线臂的底边平行并隔开第二预设距离，其底 边与其顶边平行，其两斜边位于相应天线臂斜边的延长线上；其中，两条金属条带顶边的两 端分别通过电阻电性连接至相应天线臂底边的相应端，其底边电性连接至金属腔体5。 (三）有益效果 从上述技术方案可以看出，本技术蝶形雷达天线具有以下有益效果： (1)蝶形天线的基本单元由一个对称蝶形偶极子组成，末端采用电阻加载，具有超 宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求； (2)金属背腔可以屏蔽外界电磁干扰，增加辐射方向性，满足穿墙生命探测雷达天 线的定向性要求； (3)金属背腔和天线介质板等材质密度较小，总体重量轻，同时天线馈电方式简 单，有利于穿墙成像雷达产品化。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术实施例蝶形雷达天线的主视立体结构示意图； 图2为本技术实施例蝶形雷达天线中后视立体结构示意图； 图3为本技术实施例蝶形雷达天线的S参数仿真曲线图。 【主要元件符号说明】 11-第一金属条带； 12-第二金属条带； 21-第一个天线臂； 22-第二个天线臂； 3-绝缘介质板； 4-碳膜电阻； 5-金属腔体； 6-阻抗变换器； 7-同轴连接器； 8-金属封装盒。 【具体实施方式】 为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并 参照附图，对本技术进一步详细说明。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
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技术的保护范围。 本技术蝶形雷达天线的基本单元由一个对称蝶形偶极子组成，末端采用电阻 加载，具有超宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求 在本技术的一个示例性实施例中，提出了一种穿墙成像雷达蝶形超宽带天 线，该天线的工作中心频率为800MHz。图1为本技术实施例蝶形雷达天线的立体结构 示意图。如图1所示，本实施例蝶形雷达天线包括： 金属腔体5,其前端开口，后端形成一背腔， 绝缘介质板3,固定于金属腔体5的前端开口处，与背腔的底面平行； 天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，包括呈对称蝶 形的第一个天线臂21和第二个天线臂22,两天线臂整体上均呈上下对称的等腰三角形，且 该两天线臂的顶角相对并隔开第一预设距离； 金属条带组，包括：第一金属条带11和第二金属条带12 ;两条金属条带均由金属 材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，分别位于第一个天线臂和第二个天线臂 底边的外侧，该两金属条带均呈梯形，其顶边与相应天线臂的底边平行并隔开第二预设距 离，其底边与其顶边平行，其两斜边位于相应天线臂斜边的延长线上； 其中，金属条带顶边的两端分别通过碳膜电阻电性连接至相应天线臂底边的相应 端，其底边电性连接至金属腔体5。 本实施例中，第一个天线臂和第二个天线臂构成对称蝶形偶极子，天线臂末端采 用电阻加载，具有超宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求。 以下对本实施例蝶形雷达天线的各个组成部分进行详细说明。 本实施例中，金属腔体5由厚度为1mm的错合金材料制成。该金属腔体5的后端 形成底壁为平面的一背腔。该背腔的底面与绝缘介质板5平行，并间接与天线本体2的两 个天线臂平行，其厚度Η为天线中心频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蝶形雷达天线，其特征在于，包括： 金属腔体(5)，其前端开口，后端形成一背腔， 绝缘介质板(3)，固定于所述金属腔体(5)的前端开口处； 天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于所述绝缘介质板(3)的正面，包括呈对称蝶形的第一个天线臂(21)和第二个天线臂(22)，两天线臂整体上均呈上下对称的等腰三角形形状，且该两天线臂的顶端相对并隔开第一预设距离；以及 金属条带组，包括：第一金属条带(11)和第二金属条带(12)；两金属条带均由金属材料制备，呈平面状形成于所述绝缘介质板(3)的正面，分别位于第一个天线臂(21)和第二个天线臂(22)底边的外侧；该两金属条带均呈梯形，其顶边与相应天线臂的底边平行并隔开第二预设距离，其底边与其顶边平行，其两斜边位于相应天线臂斜边的延长线上； 其中，所述两条金属条带顶边的两端分别通过电阻电性连接至相应天线臂底边的相应端，其底边电性连接至所述金属腔体(5)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世有，王友成，邵金进，陈洁，张锋，方广有，张晓娟，
申请(专利权)人：中国科学院电子学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11