[实用新型]蝶形雷达天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子行业雷达技术领域，尤其涉及一种蝶形雷达天线。

背景技术

穿墙成像雷达可对墙内掩蔽目标进行非侵入式探测，尤其随着超宽带雷达技术的飞速发展，高分辨、远距离、便携式穿墙成像雷达的实现逐步成为可能。国内的一些工程勘探部门、研究院所和大学先后对超宽带雷达技术展开研究，并先后引进美国、加拿大等国家的超宽带雷达产品，取得了长足进步。由于我国对超宽带穿墙成像雷达技术的研究起步较晚，偏重与理论研究，所以加快发展超宽带穿墙成像雷达的研制和产品化，对人质救援、反恐维稳等有着重要的应用价值和现实意义。

天线作为超宽带穿墙成像雷达系统的一个子系统，负责将电信号转换成电磁波有效辐射，也需要将来自目标的回波转换成电信号传递给雷达接收机的采样系统。针对时域脉冲体制的超宽带穿墙成像雷达，天线的性能不仅体现在频域特性上，同时也体现在时域特性上。天线的时域特性的优劣，直接影响雷达系统的探测性能。由于墙体的色散作用、多散射体的干扰、目标的雷达散射截面等限制，要求天线具有方向性好、超宽带等特性，同时还需要天线辐射的信号拖尾少、振荡小。

目前应用于穿墙生命目标检测的天线有阻抗加载蝶形天线、TEM喇叭天线和Vivaldi天线。阻抗加载蝶形天线的平面结构有利于天线与介质的耦合，能有效地消除天线末端的二次反射。阻抗加载蝶形天线的辐射效率一般较差，只有通过提高发射机的脉冲幅度来解决。TEM喇叭天线和Vivaldi天线增益较高，方向性较好，但在一定程度上都存在天线与墙面耦合不太好的问题，而且一般体积较大，不利于系统的便携式设计。综合平衡穿墙成像雷达的应用场合和性能要求，可以选择其中一种或多种天线。

然而，目前的阻抗加载蝶形天线的时域特性和阻抗带宽仍需进一步改善，穿墙成像雷达的距离分辨率也需要进一步提高。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种具有较高探测分辨率的蝶形雷达天线。

(二)技术方案

本实用新型蝶形雷达天线包括：金属腔体5，其前端开口，后端形成一背腔，绝缘介质板3，固定于金属腔体5的前端开口处；天线本体，由金属材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，包括呈对称蝶形的第一个天线臂21和第二个天线臂22，两天线臂整体上均呈上下对称的等腰三角形形状，且该两天线臂的顶端相对并隔开第一预设距离；以及金属条带组，包括：第一金属条带11和第二金属条带12；两金属条带均由金属材料制备，呈平面状形成于绝缘介质板3的正面，分别位于第一个天线臂21和第二个天线臂22底边的外侧；该两金属条带均呈梯形，其顶边与相应天线臂的底边平行并隔开第二预设距离，其底边与其顶边平行，其两斜边位于相应天线臂斜边的延长线上；其中，两条金属条带顶边的两端分别通过电阻电性连接至相应天线臂底边的相应端，其底边电性连接至金属腔体5。

(三)有益效果

从上述技术方案可以看出，本实用新型蝶形雷达天线具有以下有益效果：

(1)蝶形天线的基本单元由一个对称蝶形偶极子组成，末端采用电阻加载，具有超宽带的特点，满足系统对穿墙探测分辨率要求；

(2)金属背腔可以屏蔽外界电磁干扰，增加辐射方向性，满足穿墙生命探测雷达天线的定向性要求；

(3)金属背腔和天线介质板等材质密度较小，总体重量轻，同时天线馈电方式简单，有利于穿墙成像雷达产品化。

附图说明

图1为本实用新型实施例蝶形雷达天线的主视立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例蝶形雷达天线中后视立体结构示意图；

图3为本实用新型实施例蝶形雷达天线的S参数仿真曲线图。

【主要元件符号说明】

11-第一金属条带；    12-第二金属条带；

21-第一个天线臂；    22-第二个天线臂；

3-绝缘介质板；       4-碳膜电阻；

5-金属腔体；         6-阻抗变换器；

7-同轴连接器；       8-金属封装盒。

具体实施方式