專利名稱：延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種脈沖天線，尤其是一種延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，屬脈沖天線的制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
脈沖天線輻射脈沖信號(hào)時(shí)，在脈沖電流從天線輸入端流到天線末端的這段時(shí)間內(nèi)，如果脈沖天線不能把電磁能量全部輻射出去，則在天線末端就會(huì)有剩余的脈沖電流。在此后的過程中剩余脈沖電流會(huì)在天線中沿原來的路徑返回繼續(xù)輻射電磁能量，這樣在天線的輻射脈沖波形中就會(huì)有拖尾脈沖。這些拖尾脈沖會(huì)與來自目標(biāo)的信號(hào)在時(shí)間上重疊，從而會(huì)對(duì)目標(biāo)信號(hào)形成干擾。因此通常需要采取相應(yīng)措施來降低這些波形中拖尾脈沖的幅度。目前，公知的脈沖天線大多是采用加載方法降低拖尾脈沖的幅度。對(duì)跖維瓦爾第天線作為一種脈沖天線，具有工作頻帶寬，高增益，線極化等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用非常廣泛。對(duì)于脈沖天線， 常用的降低拖尾脈沖幅度的方法是電阻加載法。但常見的電阻加載使得對(duì)跖維瓦爾第天線的輻射效率比較低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是提出一種延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，該天線的加載電阻不僅可以有效降低拖尾脈沖幅度，而且其對(duì)對(duì)跖維瓦爾第天線輻射效率的影響也比較小。技術(shù)方案本發(fā)明的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線包括對(duì)跖輻射貼片、 微帶饋線、延遲線、加載電阻和介質(zhì)基板，兩塊對(duì)跖輻射貼片分別位于介質(zhì)基板的兩面，兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片的邊緣張開形成喇叭形的開口，開口的末端是天線的輻射末端；與開口相反的另一方向?yàn)樘炀€的傳輸段，微帶饋線的導(dǎo)帶與同一面的一片對(duì)跖輻射貼片的邊緣相接，另一面的一片輻射貼片則為微帶饋線的接地面，在兩片對(duì)跖輻射貼片的輻射末端都連接有延遲線，加載電阻分布在延遲線上，延遲線的末端為開路結(jié)構(gòu)。延遲線印制、蝕刻在介質(zhì)基板上，或放置在介質(zhì)基板上或懸浮在空氣中。延遲線的位置不對(duì)天線在主輻射方向的輻射形成遮擋。延遲線的形狀為來回折返排列的直線或者發(fā)夾形，其長度大于天線最高工作波長的一半，導(dǎo)線的長度方向與天線的主輻射方向平行。天線的傳輸段的一端與天線的輻射段相連，另一端與微帶饋線連接。加載電阻是集中參數(shù)形式的電阻或者用延遲線本身的電阻實(shí)現(xiàn)。加載電阻分布在延遲線的一個(gè)小段或數(shù)個(gè)小段的延遲線上，或在一個(gè)小段延遲線上接有多個(gè)加載電阻。加載電阻，通過改變其沿延遲線的分布方式或通過控制加載電阻的總的阻值，改變脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。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附加電流通路。脈沖信號(hào)從天線饋電端經(jīng)微帶饋線輸入，然后到對(duì)跖輻射貼片的傳輸段，再到輻射段開始朝著輻射末端的方向，一邊傳輸一邊輻射能量。在輻射末端，延遲線為對(duì)跖維瓦爾第天線中未輻射的脈沖信號(hào)的能量提供了附加的電流通路，使得在對(duì)跖維瓦爾第天線末端的攜帶剩余脈沖能量的電流沿附加的電流通路運(yùn)動(dòng)；未輻射的剩余脈沖能量經(jīng)金屬化的過孔進(jìn)入電阻加載的延遲線，避免了在輻射末端開路而使得未輻射的剩余脈沖能量返回天線的輻射單元，形成再輻射而導(dǎo)致拖尾脈沖；延遲線上的加載電阻消耗延遲線上剩余的脈沖能量，從而可以減少脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度，由于延遲線大部分線段方向與天線的主輻射方向一致，因此延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少，而且延遲線在其所占據(jù)的空間并不阻擋對(duì)跖維瓦爾第天線主輻射方向的能量輻射。同時(shí)由于加載電阻在延遲線上， 因而不吸收輻射貼片上主輻射脈沖的能量，因此該技術(shù)方案可以減小加載電阻對(duì)對(duì)跖維瓦爾第天線輻射效率的不利影響。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和延遲線的長度等都可以改變脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。有益效果本發(fā)明的有益效果是，對(duì)對(duì)跖維瓦爾第天線進(jìn)行了帶延遲線的電阻加載，可以有效降低輻射波形中拖尾脈沖的幅度，同時(shí)可以減小加載電阻對(duì)對(duì)跖維瓦爾第天線輻射效率的不利影響。


圖1是本發(fā)明天線下層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明天線上層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有對(duì)跖輻射貼片1，微帶饋線2，延遲線3，加載電阻4，介質(zhì)基板5，輻射末端 6，傳輸段7，輻射段8，微帶饋線的導(dǎo)帶9，對(duì)跖維瓦爾第天線的饋
電端10，對(duì)跖輻射貼片的邊緣11，延遲線的末端12。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是該延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線由對(duì)跖輻射貼片、微帶饋線、延遲線、加載電阻和介質(zhì)基板所構(gòu)成，其中對(duì)跖輻射貼片、微帶饋線、延遲線和加載電阻都在同一塊介質(zhì)基板上。兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片分別位于介質(zhì)基板的兩面，隔著介質(zhì)基板兩個(gè)貼片只有少部分的區(qū)域相重疊；兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片相對(duì)的邊緣張開形成喇叭形的開口，輻射貼片末端開口最大的位置，是天線的輻射末端；與輻射末端相反的方向盡頭一段，兩片對(duì)跖輻射貼片的邊緣平行，這一段為天線的傳輸段，傳輸段與輻射末端之間邊緣張口變化的一段為天線的輻射段，在輻射段，對(duì)跖輻射貼片的邊緣的形狀曲線是指數(shù)形， 也可以是直線；在傳輸段，隔著介質(zhì)基板，上下兩片對(duì)跖輻射貼片有一部分是重疊的，其邊緣平行，因此天線的傳輸段可以看成是交錯(cuò)平板傳輸線，傳輸段的一端與天線的輻射段相連，傳輸段的另一端則和微帶饋線相連，微帶饋線的導(dǎo)帶與同一面的一片對(duì)跖輻射貼片的邊緣相接，而另一面的一片對(duì)跖輻射貼片則同時(shí)為微帶饋線的接地面，因此微帶饋線的一端從側(cè)邊與對(duì)跖輻射貼片相連，微帶饋線的另一端是天線的饋電端；在兩片對(duì)跖輻射貼片的輻射末端都接有延遲線，延遲線呈發(fā)夾形分布，延遲線的末端開路，延遲線的長度大于天線最大工作波長的一半以上，加載電阻分布在延遲線上。延遲線與其上分布的加載電阻構(gòu)成一條電流通路。脈沖信號(hào)從天線饋電端經(jīng)微帶饋線輸入，然后到對(duì)跖輻射貼片的傳輸段， 再到輻射段開始朝著輻射末端的方向，一邊傳輸一邊輻射能量。在輻射末端，延遲線為對(duì)跖維瓦爾第天線中未輻射的脈沖信號(hào)的能量提供了附加的電流通路，使得在對(duì)跖維瓦爾第天線末端的攜帶剩余脈沖能量的電流沿附加的電流通路運(yùn)動(dòng)；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消耗延遲線上剩余的脈沖能量，從而可以減少脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度， 由于延遲線大部分線段方向與天線的主輻射方向一致，因此延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少，而且延遲線在其所占據(jù)的空間并不阻擋對(duì)跖維瓦爾第天線主輻射方向的能量輻射。同時(shí)由于加載電阻在延遲線上，因而不吸收輻射貼片上主輻射脈沖的能量，這樣就可以減小加載電阻對(duì)對(duì)跖維瓦爾第天線輻射效率的不利影響。加載電阻可以是以集中參數(shù)形式的電阻或者是以分布參數(shù)形式的電阻。通過改變延遲線上加載電阻的阻值即可改變延遲線產(chǎn)生的脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度，另外通過改變加載電阻的阻值沿延遲線的分布方式也可改變延遲線產(chǎn)生的脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。在結(jié)構(gòu)上，該延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線由對(duì)跖輻射貼片1、微帶饋線 2、延遲線3、加載電阻4和介質(zhì)基板5所構(gòu)成，其中對(duì)跖輻射貼片1、微帶饋線2、延遲線3和加載電阻4都在同一塊介質(zhì)基板5上。兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片1都是金屬貼片，分別位于介質(zhì)基板5的兩面，隔著介質(zhì)基板5兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片1只有少部分的區(qū)域相重疊；兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片的邊緣11張開形成喇叭形的開口，對(duì)跖輻射貼片1末端開口最大的位置即天線的輻射末端6 ；與輻射末端6相反的方向盡頭一段，兩片對(duì)跖輻射貼片的邊緣11平行，這一段為天線的傳輸段7，傳輸段7與輻射末端6之間對(duì)跖輻射貼片的邊緣11張口變化的一段為天線的輻射段8 ；在傳輸段7，隔著介質(zhì)基板5，上下兩片對(duì)跖輻射貼片1有一部分是重疊的， 其對(duì)跖輻射貼片的邊緣11平行，因此天線的傳輸段7可以看成是交錯(cuò)平板傳輸線，傳輸段的一端與天線的輻射段8相連，傳輸段的另一端則和微帶饋線2相連，微帶饋線的導(dǎo)帶9與同一面的一片對(duì)跖輻射貼片1的邊緣相接，而另一面的一片對(duì)跖輻射貼片1則同時(shí)作為為微帶饋線2的接地面，因此微帶饋線2 —端從側(cè)邊與對(duì)跖輻射貼片1相連，微帶饋線的另一端就是對(duì)跖維瓦爾第天線的饋電端10 ；在天線的輻射末端6都接有延遲線3，延遲線3的末端12開路，延遲線3呈發(fā)夾形分布，延遲線3的長度通常大于天線最大工作波長的一半或更多；加載電阻4分布在延遲線3上，加載電阻4可以有兩種形式實(shí)現(xiàn)，一種是分布參數(shù)形式的電阻，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；另一種是集中參數(shù)形式的電阻，加載電阻4依次接在發(fā)夾形延遲線3的一個(gè)個(gè)小段上。每一個(gè)小段延遲線3 上可以連接一個(gè)或數(shù)個(gè)加載電阻4 ；或者幾個(gè)小段中只有一個(gè)小段連接一個(gè)或數(shù)個(gè)加載電阻4。前面幾個(gè)小段延遲線3上也可以不連接加載電阻4，而在其之后的小段延遲線3上連接加載電阻4。延遲線3與分布在其導(dǎo)線上的加載電阻4形成電流通路。在制造上該延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第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。對(duì)跖輻射貼片1由導(dǎo)電性能好的導(dǎo)體材料構(gòu)成，介質(zhì)基板5要使用損耗盡可能低的介質(zhì)材料。延遲線3采用發(fā)夾形以使得延遲線3有足夠的長度；延遲線3也可以采用其它的布線形式，只要延遲線3的長度足夠長；延遲線3發(fā)夾形的長線段方向與天線主輻射方向一致，以減小發(fā)夾形延遲線3的輻射對(duì)天線的影響； 發(fā)夾形延遲線3的相鄰小段之間的線距也要小一些以保證延遲線3有足夠的長度。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3，這時(shí)可少用或者不用加載電阻4，延遲線3本身的導(dǎo)線電阻就代替了加載電阻4的作用。
根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于該天線包括對(duì)跖輻射貼片 (1)、微帶饋線(2)、延遲線(3)、加載電阻(4)和介質(zhì)基板(5)，兩塊對(duì)跖輻射貼片(1)分別位于介質(zhì)基板(5)的兩面，兩個(gè)對(duì)跖輻射貼片(1)的邊緣(11)張開形成喇叭形的開口，開口的末端是天線的輻射末端(6)；與開口相反的另一方向?yàn)樘炀€的傳輸段(7)，微帶饋線(2)的導(dǎo)帶(9)與同一面的一片對(duì)跖輻射貼片(1)的邊緣相接，另一面的一片輻射貼片(1)則為微帶饋線(2 )的接地面，在兩片對(duì)跖輻射貼片(1)的輻射末端(6 )都連接有延遲線(3 )，加載電阻(4)分布在延遲線(3)上，延遲線的末端(12)為開路結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于延遲線 (3)印制、蝕刻在介質(zhì)基板(5)上，或放置在介質(zhì)基板上或懸浮在空氣中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于延遲線(3)的位置不對(duì)天線在主輻射方向的輻射形成遮擋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于延遲線(3)的形狀為來回折返排列的直線或者發(fā)夾形，其長度大于天線最高工作波長的一半， 導(dǎo)線的長度方向與天線的主輻射方向平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于天線的傳輸段(7)的一端與天線的輻射段(8)相連，另一端與微帶饋線(2)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于加載電阻(4 )是集中參數(shù)形式的電阻或者用延遲線(3 )本身的電阻實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于加載電阻(4 )分布在延遲線(3 )的一個(gè)小段或數(shù)個(gè)小段的延遲線(3 )上，或在一個(gè)小段延遲線 (3)上接有多個(gè)加載電阻(4)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線，其特征在于加載電阻(4)，通過改變其沿延遲線(3)的分布方式或通過控制加載電阻(4)的總的阻值，改變脈沖信號(hào)中拖尾脈沖的幅度。
全文摘要
延遲線電阻加載對(duì)跖維瓦爾第脈沖天線涉及一種天線，尤其是電阻加載的脈沖天線。該天線由對(duì)跖輻射貼片(1)、微帶饋線(2)、延遲線(3)、加載電阻(4)和介質(zhì)基板(5)所構(gòu)成，兩塊對(duì)跖輻射貼片(1)分別位于介質(zhì)基板(5)的兩面，兩貼片(1)的邊緣(11)張開形成喇叭形的開口，貼片(1)末端開口最大的位置是天線的輻射末端(6)；開口另一方向?yàn)樘炀€的傳輸段(7)，微帶饋線(2)一端是天線的饋電端(10)，另一端從側(cè)邊與天線的傳輸段(7)連接；在兩片對(duì)跖輻射貼片(1)的輻射末端(6)都連接有延遲線(3)，加載電阻(4)分布在延遲線(3)上。該天線不僅可以有效降低拖尾脈沖幅度，而且對(duì)輻射效率的影響小。
文檔編號(hào)H01Q1/38GK102394355SQ20111031894
公開日2012年3月28日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者殷曉星, 王靜, 趙洪新 申請人:東南大學(xué)