探地雷達技術是一種超寬帶技術,主要用在探測和識別地下目標的場景中。最近幾年,超寬帶理論和技術在學者們的不斷研究下,應用領域不斷擴大,也越來越被人們熟知。目前探地雷達系統(tǒng)工作的頻率范圍很廣,既可以用于幾十MHz的場景,也可以達到幾GHz,具有超寬帶特性的不同高斯脈沖信號通常會根據不同的工作頻率范圍和檢測深度來用作激勵源。作為探地雷達系統(tǒng)一部分的探地雷達天線,也需要具有較好的超寬帶特性,以便能夠更加協(xié)同地與系統(tǒng)的其他部分共同發(fā)揮作用。這種超寬帶特性主要表現(xiàn)為天線在工作的頻率范圍內具有較高的增益、很強的主方向性與較低的旁瓣。此外,要求它的輻射波形需要達到低色散、少拖尾、和高保真度�？紤]到這些情況,本文作者在查閱大量文獻的基礎上,設計了下文中的兩款天線。探地雷達天線一般為寬帶對稱天線,天線的性能會直接影響系統(tǒng)探測結果的好壞。天線的中心頻率是和寬帶信號的中心頻率相互聯(lián)系的,文章結合饋電信號的頻譜圖設計出了分別工作于0.75 GHz-2 GHz和0.5 GHz-3GHz頻帶的兩款天線。第一款天線的相對帶寬為90%,并且能夠提供色散小、微畸變、拖尾信號小的輻射波形,天線的尺寸也很小。然后還在查閱大量文獻的基礎上,采用經常作為探地雷達天線使用的蝶形天線為原型,衍生出了與蝶形天線互補的蝶形縫隙天線。然后以它為研究對象,將平面結構優(yōu)化為立體結構進行建模與優(yōu)化,使之能夠提供良好的定向性,并且有較強的主射方向性。通過增加反射器來提高整個工作頻帶上的增益,并且抑制某些頻點上的增益驟減,增益達到了8~12dB。并且加載了電阻和增加了短截縫的設計,對天線進行時域上的優(yōu)化分析,使之展現(xiàn)出良好的性能。最后,對設計的天線進行加工測試,并分析了其特性參數,皆表現(xiàn)出了良好的性能。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TN820;P631.33
【部分圖文】：

美國SIR-20多通道高速地質雷達

加拿大PulseEkko

通過200MHz天線測量的腔體輪廓

【參考文獻】

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本文編號：2819907