延遲線電阻加載領結脈衝天線的製作方法

2023-04-29 18:38:46

專利名稱：延遲線電阻加載領結脈衝天線的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種脈衝天線，尤其是一種延遲線電阻加載領結脈衝天線，屬於脈衝天線製造的技術領域。
背景技術：
脈衝天線輻射脈衝信號時，在脈衝電流從天線輸入端流到天線末端的這段時間內，如果脈衝天線不能把電磁能量全部輻射出去，在天線輻射末端會有剩餘的未輻射出去的脈衝電流，剩餘脈衝電流會在天線中沿原來的路徑返回，在此後的過程中繼續輻射電磁能量，因此會形成拖尾脈衝。在脈衝天線用於探地雷達時，這些拖尾脈衝與來自目標的信號在時域相重疊，從而對目標信號產生幹擾，因此通常要採取措施降低輻射脈衝波形中拖尾脈衝的影響。領結天線作為一種脈衝天線，具有工作頻帶寬，製作簡單等優點。領結天線的應用非常廣泛，在探地雷達中也有較多的應用，其主輻射方向為領結貼片所在平面的法向。目前，對於領結脈衝天線，常用的降低拖尾脈衝影響的方法是電阻加載法，但電阻加載會降低天線的輻射效率。
發明內容技術問題本實用新型目的是提出一種延遲線電阻加載領結脈衝天線，該天線可以有效降低拖尾脈衝幅度，同時對天線輻射效率的影響較小技術方案本實用新型的延遲線電阻加載領結脈衝天線包括一對領結輻射貼片、 介質基板、延遲線和加載電阻；其中領結輻射貼片位於介質基板的一面，延遲線、加載電阻位於介質基板的另一面；加載電阻分布於延遲線上；兩領結輻射貼片相近的內端是領結脈衝天線的饋電端，另一端是領結脈衝天線的輻射末端；若干條延遲線位於兩個領結輻射貼片所包含的介質基板背面的區域內，每個區域的延遲線一端通過金屬化過孔與天線的輻射末端相連接，另一端或者與同區域的其他延遲線末端相交於延遲線的匯聚點、或者開路。所述的領結輻射貼片的形狀為三角形或扇形；延遲線印製、蝕刻或者放置在介質基板上，或懸浮在介質基板上面的空氣中。延遲線的形狀為直線或者髮夾形，其長度大於天線最高工作波長的一半；加載電阻是集中參數形式的電阻或者是以延遲線本身的損耗為電阻的分布參數形式的電阻。每一條延遲線上存在若干不連續處，由加載電阻將其相連接，構成延遲線電阻加載的電流通路。脈衝信號首先從領結脈衝天線的饋電端輸入，傳播至天線的輻射末端，在天線的輻射末端未輻射的剩餘脈衝能量經金屬化過孔進入電阻加載的延遲線，延遲線為剩餘脈衝能量的電流提供了附加電流通路，延遲線上的加載電阻將消耗進入電流通路的剩餘脈衝能量，使得拖尾脈衝幅度大大降低。通過與若干條延遲線相連的若干金屬化過孔，領結脈衝天線輻射末端的剩餘脈衝能量可以儘量多地進入延遲線，更有效的減小拖尾脈衝的影響。由於延遲線在領結輻射貼片主輻射方向的背面，延遲線在其佔據的空間內不對領結脈衝天線在主輻射方向上的能量輻射產生影響；而且由於領結貼片的遮擋作用，剩餘脈衝能量在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。同時由於加載電阻不吸收領結輻射貼片的脈衝電流，此種電阻加載方式對天線輻射效率的不利影響也較小。調整加載電阻的阻值之和、 調整加載電阻的阻值在延遲線上的分布方式、延遲線的數目、延遲線的長度等都可以改變脈衝信號中拖尾脈衝的幅度。有益效果本實用新型的有益效果是，對領結脈衝天線進行了帶延遲線的電阻加載，有效降低了輻射波形中拖尾脈衝的幅度，展寬了天線的阻抗帶寬，降低了加載電阻對脈衝天線輻射效率的不利影響。

圖1是本實用新型的結構示意圖。圖中有領結輻射貼片1，介質基板2，延遲線3，加載電阻4，天線的饋電端5，天線的輻射末端6，延遲線的匯聚點7，金屬化過孔8。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。本實用新型所採用的技術方案是延遲線電阻加載領結脈衝天線由領結輻射貼片、介質基板、延遲線和加載電阻所組成，其中領結輻射貼片位於介質基板一側，延遲線和分布於其上的加載電阻位於介質基板的另一側。兩個領結輻射貼片形狀為三角形或扇形， 位於介質基板的同一表面，兩個領結輻射貼片相近的一端是領結脈衝天線的饋電端，另一端是領結脈衝天線的輻射末端。延遲線位於兩個領結輻射貼片所包含的介質基板背面的區域內，這樣使得延遲線在天線主輻射方向上的輻射被領結輻射貼片遮擋，從而不對天線的輻射產生影響。在每個領結輻射貼片的介質基板背面分布有若干條延遲線，這些延遲線一端靠近天線的輻射末端，與天線的輻射末端經穿透介質基板的金屬化通孔相連，另一端或者相交於延遲線的匯聚點，或者開路。每一條延遲線上存在若干不連續處，由加載電阻將其相連接，構成延遲線電阻加載的電流通路。脈衝信號首先從領結脈衝天線的饋電端加入，傳播至天線的輻射末端，在天線的輻射末端未輻射的剩餘脈衝能量經金屬化過孔進入的電阻加載的延遲線，延遲線為剩餘脈衝能量的電流提供了附加電流通路，未輻射的剩餘脈衝能量經金屬化的過孔進入電阻加載的樹形延遲線，避免了因天線輻射末端的反射引起的拖尾脈衝；延遲線上的加載電阻將消耗進入電流通路的剩餘脈衝能量，使得拖尾脈衝幅度大大降低。通過與若干條延遲線相連的若干金屬化通孔，領結脈衝天線輻射末端的剩餘脈衝能量可以儘量多地進入延遲線，更有效的減小拖尾脈衝的影響。延遲線印製或蝕刻或粘附在介質基板上，亦可懸浮在空氣中。由於延遲線在領結輻射貼片主輻射方向的背面，延遲線在其佔據的空間內不對領結脈衝天線在主輻射方向上的能量輻射產生影響；而且由於輻射貼片的遮擋作用，剩餘脈衝能量在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。同時由於電阻不吸收輻射的脈衝電流，此種電阻加載對天線輻射效率的不利影響也較小。調整加載電阻的阻值之和、調整加載電阻的阻值在延遲線上的分布方式、延遲線的數目、延遲線的長度等都可以改變脈衝信號中拖尾脈衝的幅度。在結構上，該延遲線電阻加載領結脈衝天線由領結輻射貼片1、介質基板2、延遲線3和加載電阻4組成，其中領結輻射貼片1和延遲線3、加載電阻4分別位於同一介質基板2的兩側，加載電阻4分布在延遲線3上。領結輻射貼片1的一端為領結脈衝天線的饋電端5，另一端為領結脈衝天線的輻射末端6。若干條延遲線3位於兩個領結輻射貼片1所對應的介質基板2背面的區域內，在每個領結輻射貼片1所對的介質基板2背面分布有兩條或若干條延遲線3，這些延遲線3靠近領結脈衝天線饋電端5的一端或者相交於延遲線的匯聚點7，或者開路，每一條延遲線3在其另一方向末端，即靠近天線的輻射末端6的一端， 通過穿透介質基板2的金屬化過孔8與天線的輻射末端6相連。每一條延遲線3的兩末端之間可以為直線導線，也可以為髮夾狀導線，延遲線的長度通常大於天線最大工作波長的一半或更多。連接延遲線3和天線的輻射末端6的金屬化過孔8可以為金屬柱或空心金屬化過孔。延遲線3上分布有加載電阻4，加載電阻4可以為分布參數形式的電阻，此時延遲線3本身是損耗傳輸線，加載電阻4由傳輸線的損耗提供；也可以為集中參數形式的電阻， 此時每一條延遲線3上存在若干不連續處，由加載電阻4將其相連接。延遲線3和加載電阻4構成延遲線電阻加載的電流通路。在製造上，該延遲線電阻加載領結脈衝天線的製造工藝可以採用半導體工藝、陶瓷工藝、雷射工藝或印刷電路工藝。該延遲線電阻加載領結脈衝天線由領結輻射貼片1、介質基板2、延遲線3和加載電阻4所組成，其中領結輻射貼片1由導電性能良好的導體材料構成，形狀可以為三角形或扇形，位於介質基板2的同一表面，介質基板2要使用損耗儘可能低的介質材料。延遲線3製作在介質基板2的另一側，延遲線的長度通常大於天線最大工作波長的一半或更多，因此每一條延遲線3的兩末端之間可以為直線導線，或者製作為髮夾狀導線以保證延遲線足夠長。延遲線3上分布有加載電阻4，加載電阻4可以是表面貼裝電阻或者帶引線的電阻；也可以用電阻比較大的導線作為延遲線，這時可少用或者不用加載電阻，延遲線本身的導線電阻就代替了加載電阻的作用。根據以上所述，便可實現本實用新型。
權利要求1.一種延遲線電阻加載領結脈衝天線，其特徵在於該延遲線電阻加載領結脈衝天線包括一對領結輻射貼片(1)、介質基板(2)、延遲線(3)和加載電阻(4);其中領結輻射貼片 (1)位於介質基板(2)的一面，延遲線(3)、加載電阻(4)位於介質基板(2)的另一面；加載電阻(4)分布於延遲線(3)上；兩領結輻射貼片(1)相近的內端是領結脈衝天線的饋電端 (5)，另一端是領結脈衝天線的輻射末端(6);延遲線(3)位於兩個領結輻射貼片(1)所包含的介質基板(2)背面的區域內，每個區域的延遲線(3)其內端或者匯聚於延遲線的匯聚點 (7)，或者開路，每條延遲線(3)的另一末端通過金屬化過孔(8)與天線的輻射末端(6)連接。
2.根據權利要求1所述的延遲線電阻加載領結脈衝天線，其特徵在於所述的領結輻射貼片(1)的形狀為三角形或扇形。
3.根據權利要求1所述的延遲線電阻加載領結脈衝天線，其特徵在於延遲線(3)印製、蝕刻或者放置在介質基板(2)上，或懸浮在介質基板(2)上面的空氣中。
4.根據權利要求1或3所述的延遲線電阻加載領結脈衝天線，其特徵在於延遲線(3) 的形狀為直線或者髮夾形，其長度大於天線最高工作波長的一半。
5.根據權利要求1所述的延遲線電阻加載領結脈衝天線，其特徵在於加載電阻(4)是集中參數形式的電阻或者是以延遲線本身的損耗為電阻的分布參數形式的電阻。
專利摘要本實用新型是一種延遲線電阻加載領結脈衝天線，尤其是一種電阻加載脈衝天線。該天線由領結輻射貼片(1)、介質基板(2)、延遲線(3)和加載電阻(4)組成，其中輻射貼片與延遲線及分布於其上的加載電阻(4)位於介質基板(2)的兩側。兩輻射貼片相近一端是領結脈衝天線的饋電端(5)，另一端是領結脈衝天線的輻射末端(6)。若干條延遲線(3)位於兩輻射貼片(1)所包含的介質基板(2)背面的區域，延遲線(3)靠近輻射末端(6)的一端經金屬化過孔(8)與天線的輻射末端(6)相連接，另一端或者與同一區域內其他延遲線(3)的末端匯聚於匯聚點(7)，或者開路。該天線可以降低拖尾脈衝的幅度，減小對天線輻射效率的不利影響。
文檔編號H01Q1/36GK202308297SQ20112042473
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者楊梅, 殷曉星, 趙洪新 申請人:東南大學