專利名稱：連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種脈沖天線，尤其是ー種連通延遲線電阻加載領(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福射出去，在天線福射末端會有剩余的未福射出去的脈沖電流，剰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時，這些拖尾脈沖與來自目標的信號在時域相重疊，從而對目標信號產(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)天線作為ー種脈沖天線，具有工作頻帶寬，制作簡單等優(yōu)點。領(lǐng)結(jié)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(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。另外，隨著工作頻率降低，天線輻射能力的下降，造成低頻能量不能有效的輻射，但從天線的饋電端看，天線是開路的，天線的阻抗不匹配，低頻能量反射出天線，影響發(fā)射機的工作。因此傳統(tǒng)的電阻加載不能解決這個問題，使得電阻加載天線的エ作頻率難以大幅度減低，天線的阻抗帶寬難以有效的展寬。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實用新型目的是提出ー種連通延遲線電阻加載領(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，而且可以有效的展寬天線的阻抗帶寬。技術(shù)方案本實用新型的連通延遲線電阻加載領(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；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)域的延遲線其內(nèi)端匯聚于延遲線的匯聚點，兩區(qū)域的延遲線通過匯聚點經(jīng)連通線相連，每條延遲線的另ー末端通過金屬化過孔與天線的輻射末端連接。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。延遲線一端靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端，經(jīng)金屬化過孔與天線的輻射末端相連接。兩個區(qū)域延遲線的匯聚點之間通過連通線連通，連通線上分布有或者無加載電阻。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；[0010]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)成連通的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剰余脈沖能量經(jīng)金屬化過孔進入連通的電阻加載的延遲線，未輻射的剰余脈沖能量經(jīng)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沖；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入電流通路的剰余脈沖能量，使得拖尾脈沖幅度大大降低。另外從饋電端看，天線不再是開路，其加載電阻決定了天線的低頻輸入阻杭，選擇適合的加載電阻，可以減少低頻能量的反射，因此大大展寬了天線的阻抗帶寬。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剰余脈沖能量可以盡量多地進入延遲線，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，剰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。有益效果本實用新型的有益效果是，對領(lǐng)結(jié)脈沖天線進行了帶連通延遲線的電阻加載，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I是本實用新型的結(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，天線的福射末端6,延遲線的匯聚點7,連通線8,金屬化過孔9。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進ー步說明。本實用新型所采用的技術(shù)方案是連通延遲線電阻加載領(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)基板ー側(cè)，延遲線和分布于其上的加載電阻位于介質(zhì)基板的另ー側(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。連通的延遲線位于兩個領(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，另一端相交于延遲線的匯聚點，兩區(qū)域的延遲線通過延遲線的匯聚點經(jīng)連通線相連。每ー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)成連通的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剰余脈沖能量經(jīng)金屬化過孔進入連通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，延遲線上的加載電阻將消耗進入電流通路的剰余脈沖能量，使得拖尾脈沖幅度大大降低。另外從饋電端看，天線不再是開路，其加載電阻決定了天線的低頻輸入阻杭，選擇適合的加載電阻，可以減少低頻能量的反射，因此大大展寬了天線的阻抗帶寬。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剰余脈沖能量可以盡量多地進入延遲線，更有效的減小拖尾脈沖的影響。連通的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，剰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，該連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片I、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I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I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。若干條連通的延遲線3位于兩個領(lǐng)結(jié)輻射貼片I所對應的介質(zhì)基板2背面的區(qū)域內(nèi)，在每個領(lǐng)結(jié)輻射貼片I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的一端相交于延遲線的匯聚點7，兩區(qū)域的延遲線3通過延遲線的匯聚點7經(jīng)連通線8相連，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9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，也可以為發(fā)夾狀導線，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9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，此時每一枝延遲線3上存在若干不連續(xù)處，由加載電阻4將其相連接。連通線8上可以分布有加載電阻4，也可以沒有。延遲線3、加載電阻4和連通線8構(gòu)成連通的延遲線電阻加載的電流通路。在制造上，該連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制造エ藝可以采用半導體エ藝、陶瓷エ藝、激光エ藝或印刷電路エ藝。該連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片I、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I由導電性能良好的導體材料構(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的另ー側(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線，或者制作為發(fā)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(jù)以上所述，便可實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.ー種連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于該連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括ー對領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)、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(I)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)的另ー面；加載電阻(4)分布于延遲線(3)上；兩領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)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(I)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)端匯聚于延遲線的匯聚點(7)，兩區(qū)域的延遲線(3)通過匯聚點經(jīng)連通線(8)相連，每條延遲線(3)的另ー末端通過金屬化過孔(9)與天線的輻射末端(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于所述的領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)的形狀為三角形或扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連通延遲線電阻加載領(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I或3所述的連通延遲線電阻加載領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于兩個區(qū)域延遲線(3)的匯聚點(7)之間連通，連通線(8)上可以有也可以無加載電阻(4)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連通延遲線電阻加載領(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。
專利摘要本實用新型是一種連通延遲線電阻加載領(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)。多條延遲線(3)位于兩輻射貼片(1)的介質(zhì)基板(2)的背面區(qū)域，延遲線(3)靠近輻射末端(6)的一端經(jīng)金屬化過孔(9)與天線的輻射末端(6)相連接，另一端與區(qū)域內(nèi)其他延遲線的末端匯聚于延遲線的匯聚點(7)，再經(jīng)連通線(8)相連。該天線可以降低拖尾脈沖的幅度。
文檔編號H01Q1/38GK202395149SQ20112042471
公開日2012年8月22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