超寬帶雷達天線的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子行業雷達技術領域，尤其涉及一種超寬帶雷達天線。
【背景技術】
[0002]超寬帶雷達技術是一種具有良好分辨率和穿透深度的雷達探測方法，可以有效地對墻體內或墻后的隱蔽目標進行非侵入式探測。在市政工程、建筑行業質量檢測、道路病害等行業，超寬帶雷達技術能夠高效準確作業，有助于提高工程建設質量和可靠性，具有較大的經濟價值。尤其在建筑中，水電布線、鋼筋澆筑等質量檢測、隱患排除中，超寬帶雷達技術大有用武之地。
[0003]超寬帶雷達技術興起于二十世紀七八十年代，我國研宄起步較晚，多側重于理論研宄、實驗室樣機研制等。經過幾十年發展，國內的一些科研機構、工程院所引進和自主研制了雷達樣機，促進了我國超寬帶雷達技術的發展。天線作為一個關鍵子系統，受到了眾多關注。天線的作用在于將發射電信號轉換為電磁波輻射到媒質中，再接收來自媒質中的回波。天線的性能直接決定雷達系統的探測距離和精度。墻體內目標探測一般集中在管線，鋼筋等目標物，分辨單元一般在厘米級，要求天線具有大帶寬、工作中心頻率一般為I?3GHzο同時，穿墻目標探測的應用范疇要求天線具有緊湊的結構，便于手持式作業，所以無載頻脈沖體制的雷達作為首選。這也進一步要求雷達天線具有拖尾少、低振鈴的時域特性。
[0004]目前應用于穿墻目標檢測的天線多為阻抗加載平面蝶形天線、TEM喇叭天線和Vivaldi天線。但是，TEM喇卩八天線和Vivaldi天線一定程度上都存在天線與墻面親合不太好的問題，而且一般體積較大，不利于系統的便攜式設計。

【發明內容】

[0005](一 )要解決的技術問題
[0006]鑒于上述技術問題，本發明提供了一種超寬帶雷達天線，以解決天線和墻面耦合不太好的問題，并且增強其便攜性。
[0007]( 二)技術方案
[0008]本發明超寬帶雷達天線包括:發射側組件和接收側組件。其中，發射側組件包括:向上開口的發射側金屬背腔I ;蓋設于發射側金屬背腔上部開口的發射側絕緣介質板16 ;制備于發射側絕緣介質板表面的發射天線2。接收側組件包括:向上開口的接收側金屬背腔7 ;蓋設于接收側金屬背腔上部開口的接收側絕緣介質板17 ;制備于接收絕緣介質板表面的接收天線6 ;其中，發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7通過金屬材料固定連接，所述發射天線2和接收天線6處在同一水平面上。
[0009](三)有益效果
[0010]從上述技術方案可以看出，本發明超寬帶雷達天線采用帶金屬背腔的平面蝶形天線，并采用吸波海綿加載的方式，天線整體尺寸較小，且與墻面耦合良好，具有良好的寬帶特性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施超寬帶雷達天線的主視立體結構示意圖；
[0012]圖2為本發明實施例超寬帶雷達天線中仰視立體結構示意圖；
[0013]圖3為本發明實施例超寬帶雷達天線的VSWR仿真曲線圖；
[0014]圖4為本發明實施例超寬帶雷達天線應用于鋼筋探測測試圖。
[0015]【主要元件符號說明】
[0016]1-發射側金屬背腔；2-發射天線
[0017]3、5-支撐架；4-金屬連接板；
[0018]6-接收天線；7-接收側金屬背腔；
[0019]8?11-螺孔(螺釘)；12?15-螺孔(螺釘)；
[0020]16-發射側絕緣介質板； 17-接收側絕緣介質板。
【具體實施方式】
[0021]本發明提供了一種超寬帶雷達天線，其能夠滿足墻體內目標探測對探測距離和精度的要求，同時也滿足便攜式設計要求。
[0022]以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書正文中，未繪示或描述的實現方式，均為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式，將不再詳細說明。
[0023]在本發明的一個實施例中，提出了一種用于墻內鋼筋探測的超寬帶雷達天線，該天線中心頻率為1.6GHzο
[0024]圖1為本發明實施超寬帶雷達天線的主視立體結構示意圖。圖2為本發明實施例超寬帶雷達天線中仰視立體結構示意圖。如圖1和圖2所示，本實施例超寬帶雷達天線包括:發射側組件和接收端組件。發射側組件包括:向上開口的發射側金屬背腔I ;蓋設于金屬背腔上部開口的發射側絕緣介質板16 ;制備于絕緣介質板表面的發射天線2。接收側組件包括:向上開口的接收側金屬背腔7 ;蓋設于金屬背腔上部開口的接收側絕緣介質板17 ;制備于絕緣介質板表面的接收天線6。其中，發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7通過金屬連接板4固定連接在一起，且發射天線2和接收天線6處在同一水平面上。
[0025]以下分別對本實施例超寬帶雷達天線的各個組成部分進行詳細說明。
[0026]請參照圖1和圖2，發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7形狀和結構相同，兩者的功能同為增強了天線的輻射方向性，同時抑制天線后向干擾。發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7為長方體形狀的背腔，兩者的深度為超寬帶雷達天線工作中心頻率對應自由空間波長的十分之一。
[0027]以發射側金屬背腔I為例，其由0.5?1_的鋁合金板材加工而成，具有底壁、左側壁、右側壁、前側壁和后側壁。需要說明的是，在本發明的其他實施例中，除了底壁之外，左側壁、右側壁、前側壁和后側壁中的兩個可以省略，只要另外兩個能夠固定上方的絕緣介質板即可。并且，發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7的材料、形狀和尺寸可以相同，也可以不同，此處不再贅述。
[0028]兩個金屬背腔之間通過相對的兩塊金屬連接板4固定連接。本領域技術人員應當清楚，該兩個金屬背腔還可以通過其他方式固定連接，例如通過四段金屬桿。
[0029]本實施例中，發射側絕緣介質板和接收側絕緣介質板的材料、形狀和尺寸。該絕緣介質板為環氧樹脂板，其形狀為方形板，與金屬背腔的上方開口的形狀相對應，尺寸為56mm*100mm，厚度介于0.5毫米至3毫米之間，其介電常數為4.4。需要說明的是，絕緣介質板還可以是由其他材料制備，并且其尺寸可根據需要進行調整，只要能夠承載相應的發射天線或接收天線即可。
[0030]請參照圖2，發射側金屬背腔I和接收側金屬背腔7的前側壁和后側壁向外側延伸，形成條帶狀的翼部，該翼部的寬度約為10mm，其上加工有螺孔，用于固定相應的絕緣介質板(16或17) ο
[0031]在發射側，絕緣介質板16通過螺釘(8?11)固定在金屬背腔I上方的翼部。在接收側，絕緣介質板17通過螺釘(12?15)固定在金屬背腔17上方的翼部。其中，螺釘和螺孔的直徑為2.5毫米，每個金屬背腔螺孔(螺釘)優選數量為4個，也可視實際加工需要更改。