帶反射腔的分布式電阻加載探地雷達天線設計與分析

吳秉橫　紀奕才　方廣有

①（上海海事大學 上海 200135）

②（中國科學院電子學研究所電磁輻射與探測技術重點實驗室 北京 100190）

帶反射腔的分布式電阻加載探地雷達天線設計與分析

吳秉橫*①②紀奕才②方廣有②

①（上海海事大學 上海 200135）

②（中國科學院電子學研究所電磁輻射與探測技術重點實驗室 北京 100190）

該文研究了一種半橢圓結構分布式加載偶極子天線。通過改進天線臂結構以及采用分布式電阻加載，有效降低電流在天線末端的反射，能夠改進天線的輸入阻抗特性，展寬天線的工作頻帶。應用長方體金屬反射腔，減小了天線的后向輻射，增強了天線的地下穿透能力。利用電磁計算軟件對天線進行了仿真和設計，并加工制作了一部樣機，測試了樣機的反射損耗和輻射特性等性能參數，測試與仿真結果較為貼合。將該天線應用于探地雷達系統(tǒng)進行地下目標探測實驗，實驗結果證明該天線滿足探地雷達系統(tǒng)的需要。

探地雷達；超寬帶天線；分布電阻加載；輻射特性

1　引言

采用無載波脈沖作為發(fā)射信號的探地雷達（Ground Penetrating Radar，GPR）具有可實現(xiàn)非破壞性探測的特點，目前已受到國內外交通、勘探等領域研究單位的關注。隨著近幾年的長足發(fā)展，目前已廣泛應用于深層和淺層地下目標的探測［1］，主要的應用鄰域包括橋梁、公路、隧道以及礦井的無損探測、地質勘探和研究以及地下管道等各種非金屬和金屬目標的探測、定位、成像等。

作為探地雷達系統(tǒng)中極為關鍵的一個組成部分，天線的性能直接影響著整個系統(tǒng)的探測能力［2］。……