專利名稱：延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種脈沖天線，尤其是一種延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，屬于脈沖天線制造的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
脈沖天線輻射脈沖信號時，在脈沖電流從天線輸入端流到天線末端的這段時間內(nèi)，如果脈沖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余的未輻射出去的脈沖電流，剩余脈沖電流會在天線中沿原來的路徑返回，在此后的過程中繼續(xù)輻射電磁能量，因此會形成拖尾脈沖。在脈沖天線用于探地雷達(dá)時，這些拖尾脈沖與來自目標(biāo)的信號在時域相重疊，從而對目標(biāo)信號產(chǎn)生干擾，因此通常要采取措施降低輻射脈沖波形中拖尾脈沖的影響。領(lǐng)結(jié)天線作為一種脈沖天線，具有工作頻帶寬，制作簡單等優(yōu)點(diǎn)。領(lǐng)結(jié)天線的應(yīng)用非常廣泛，在探地雷達(dá)中也有較多的應(yīng)用，其主輻射方向?yàn)轭I(lǐng)結(jié)貼片所在平面的法向。目前，對于領(lǐng)結(jié)脈沖天線，常用的降低拖尾脈沖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(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型目的是提出一種延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，該天線可以有效降低拖尾脈沖幅度，同時對天線輻射效率的影響較小技術(shù)方案本實(shí)用新型的延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括一對領(lǐng)結(jié)輻射貼片、 介質(zhì)基板、延遲線和加載電阻；其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片位于介質(zhì)基板的一面，延遲線、加載電阻位于介質(zhì)基板的另一面；加載電阻分布于延遲線上；兩領(lǐng)結(jié)輻射貼片相近的內(nèi)端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端；若干條延遲線位于兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片所包含的介質(zhì)基板背面的區(qū)域內(nèi)，每個區(qū)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(qū)域的其他延遲線末端相交于延遲線的匯聚點(diǎn)、或者開路。所述的領(lǐng)結(jié)輻射貼片的形狀為三角形或扇形；延遲線印制、蝕刻或者放置在介質(zhì)基板上，或懸浮在介質(zhì)基板上面的空氣中。延遲線的形狀為直線或者發(fā)夾形，其長度大于天線最高工作波長的一半；加載電阻是集中參數(shù)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(shù)形式的電阻。每一條延遲線上存在若干不連續(xù)處，由加載電阻將其相連接，構(gòu)成延遲線電阻加載的電流通路。脈沖信號首先從領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端輸入，傳播至天線的輻射末端，在天線的輻射末端未輻射的剩余脈沖能量經(jīng)金屬化過孔進(jìn)入電阻加載的延遲線，延遲線為剩余脈沖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(jìn)入電流通路的剩余脈沖能量，使得拖尾脈沖幅度大大降低。通過與若干條延遲線相連的若干金屬化過孔，領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端的剩余脈沖能量可以盡量多地進(jìn)入延遲線，更有效的減小拖尾脈沖的影響。由于延遲線在領(lǐng)結(jié)輻射貼片主輻射方向的背面，延遲線在其占據(jù)的空間內(nèi)不對領(lǐng)結(jié)脈沖天線在主輻射方向上的能量輻射產(chǎn)生影響；而且由于領(lǐng)結(jié)貼片的遮擋作用，剩余脈沖能量在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。同時由于加載電阻不吸收領(lǐng)結(jié)輻射貼片的脈沖電流，此種電阻加載方式對天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整加載電阻的阻值之和、 調(diào)整加載電阻的阻值在延遲線上的分布方式、延遲線的數(shù)目、延遲線的長度等都可以改變脈沖信號中拖尾脈沖的幅度。有益效果本實(shí)用新型的有益效果是，對領(lǐng)結(jié)脈沖天線進(jìn)行了帶延遲線的電阻加載，有效降低了輻射波形中拖尾脈沖的幅度，展寬了天線的阻抗帶寬，降低了加載電阻對脈沖天線輻射效率的不利影響。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有領(lǐng)結(jié)輻射貼片1，介質(zhì)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(diǎn)7，金屬化過孔8。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板、延遲線和加載電阻所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片位于介質(zhì)基板一側(cè)，延遲線和分布于其上的加載電阻位于介質(zhì)基板的另一側(cè)。兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片形狀為三角形或扇形， 位于介質(zhì)基板的同一表面，兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片相近的一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端。延遲線位于兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片所包含的介質(zhì)基板背面的區(qū)域內(nèi)，這樣使得延遲線在天線主輻射方向上的輻射被領(lǐng)結(jié)輻射貼片遮擋，從而不對天線的輻射產(chǎn)生影響。在每個領(lǐng)結(jié)輻射貼片的介質(zhì)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(jīng)穿透介質(zhì)基板的金屬化通孔相連，另一端或者相交于延遲線的匯聚點(diǎn)，或者開路。每一條延遲線上存在若干不連續(xù)處，由加載電阻將其相連接，構(gòu)成延遲線電阻加載的電流通路。脈沖信號首先從領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端加入，傳播至天線的輻射末端，在天線的輻射末端未輻射的剩余脈沖能量經(jīng)金屬化過孔進(jìn)入的電阻加載的延遲線，延遲線為剩余脈沖能量的電流提供了附加電流通路，未輻射的剩余脈沖能量經(jīng)金屬化的過孔進(jìn)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沖；延遲線上的加載電阻將消耗進(jìn)入電流通路的剩余脈沖能量，使得拖尾脈沖幅度大大降低。通過與若干條延遲線相連的若干金屬化通孔，領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端的剩余脈沖能量可以盡量多地進(jìn)入延遲線，更有效的減小拖尾脈沖的影響。延遲線印制或蝕刻或粘附在介質(zhì)基板上，亦可懸浮在空氣中。由于延遲線在領(lǐng)結(jié)輻射貼片主輻射方向的背面，延遲線在其占據(jù)的空間內(nèi)不對領(lǐng)結(jié)脈沖天線在主輻射方向上的能量輻射產(chǎn)生影響；而且由于輻射貼片的遮擋作用，剩余脈沖能量在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。同時由于電阻不吸收輻射的脈沖電流，此種電阻加載對天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整加載電阻的阻值之和、調(diào)整加載電阻的阻值在延遲線上的分布方式、延遲線的數(shù)目、延遲線的長度等都可以改變脈沖信號中拖尾脈沖的幅度。在結(jié)構(gòu)上，該延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2、延遲線3和加載電阻4組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片1和延遲線3、加載電阻4分別位于同一介質(zhì)基板2的兩側(cè)，加載電阻4分布在延遲線3上。領(lǐng)結(jié)輻射貼片1的一端為領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端5，另一端為領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端6。若干條延遲線3位于兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片1所對應(yīng)的介質(zhì)基板2背面的區(qū)域內(nèi)，在每個領(lǐng)結(jié)輻射貼片1所對的介質(zhì)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(lǐng)結(jié)脈沖天線饋電端5的一端或者相交于延遲線的匯聚點(diǎn)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(zhì)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(dǎo)線，也可以為發(fā)夾狀導(dǎo)線，延遲線的長度通常大于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(shù)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(shù)形式的電阻， 此時每一條延遲線3上存在若干不連續(xù)處，由加載電阻4將其相連接。延遲線3和加載電阻4構(gòu)成延遲線電阻加載的電流通路。在制造上，該延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制造工藝可以采用半導(dǎo)體工藝、陶瓷工藝、激光工藝或印刷電路工藝。該延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2、延遲線3和加載電阻4所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片1由導(dǎo)電性能良好的導(dǎo)體材料構(gòu)成，形狀可以為三角形或扇形，位于介質(zhì)基板2的同一表面，介質(zhì)基板2要使用損耗盡可能低的介質(zhì)材料。延遲線3制作在介質(zhì)基板2的另一側(cè)，延遲線的長度通常大于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(dǎo)線，或者制作為發(fā)夾狀導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)線電阻就代替了加載電阻的作用。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于該延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括一對領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)、介質(zhì)基板(2)、延遲線(3)和加載電阻(4);其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片 (1)位于介質(zhì)基板(2)的一面，延遲線(3)、加載電阻(4)位于介質(zhì)基板(2)的另一面；加載電阻(4)分布于延遲線(3)上；兩領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)相近的內(nèi)端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端 (5)，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(6);延遲線(3)位于兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)所包含的介質(zhì)基板(2)背面的區(qū)域內(nèi)，每個區(qū)域的延遲線(3)其內(nèi)端或者匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn) (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(jù)權(quán)利要求1所述的延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于所述的領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)的形狀為三角形或扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于延遲線(3)印制、蝕刻或者放置在介質(zhì)基板(2)上，或懸浮在介質(zhì)基板(2)上面的空氣中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于延遲線(3) 的形狀為直線或者發(fā)夾形，其長度大于天線最高工作波長的一半。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于加載電阻(4)是集中參數(shù)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(shù)形式的電阻。
專利摘要本實(shí)用新型是一種延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，尤其是一種電阻加載脈沖天線。該天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)、介質(zhì)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于其上的加載電阻(4)位于介質(zhì)基板(2)的兩側(cè)。兩輻射貼片相近一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的饋電端(5)，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(6)。若干條延遲線(3)位于兩輻射貼片(1)所包含的介質(zhì)基板(2)背面的區(qū)域，延遲線(3)靠近輻射末端(6)的一端經(jīng)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(qū)域內(nèi)其他延遲線(3)的末端匯聚于匯聚點(diǎn)(7)，或者開路。該天線可以降低拖尾脈沖的幅度，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(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者楊梅, 殷曉星, 趙洪新 申請人:東南大學(xué)