專利名稱：連通延遲線領(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，尤其是一種連通延遲線領(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(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，在天線輻射末端會(huì)有剩余的未輻射出去的脈沖電流，剩余脈沖電流會(huì)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(huì)形成拖尾脈沖。在脈沖天線用于探地雷達(dá)時(shí)，這些拖尾脈沖與來自目標(biāo)的信號(hào)在時(shí)域相重疊，從而對(duì)目標(biāo)信號(hào)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(jiǎn)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(duì)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。這些加載方法的主要問題是加載的電阻會(huì)引起脈沖天線輻射效率的降低，另外從天線的饋電端看，天線是開路，不利于瞬態(tài)脈沖能量的輻射。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型目的是提出一種連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，該領(lǐng)結(jié)脈沖天線能有效的延遲輻射脈沖波形中的拖尾脈沖的出現(xiàn)時(shí)間，避開拖尾脈沖對(duì)目標(biāo)信號(hào)的干擾，并且對(duì)天線輻射效率的不利影響較小。技術(shù)方案本實(shí)用新型的連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括一對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和延遲線；其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片位于介質(zhì)基板的一面，延遲線位于介質(zhì)基板的另一面； 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(gè)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(gè)區(qū)域的延遲線其內(nèi)端匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)，兩區(qū)域的延遲線通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線相連，在延遲線的另一末端，即靠近天線的輻射末端的一端，延遲線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。每條延遲線在靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端的一端經(jīng)穿透介質(zhì)基板的一個(gè)金屬化過孔與天線的輻射末端相連接。延遲線的形狀為直線或者發(fā)夾形，其長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，以保證脈沖能量在連通延遲線上的傳播時(shí)間大于所需要的拖尾脈沖相對(duì)于主輻射脈沖的延遲時(shí)間。延遲線和連通線構(gòu)成了一個(gè)電流通路。脈沖信號(hào)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，延遲線和連通線為未輻射的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)入連通的延遲線，避免了輻射末端開路而使得未輻射的剩余脈沖能量在天線輻射末端即返回天線的輻射單元，因此大大延遲了拖尾脈沖的出現(xiàn)。與若干金屬化過孔相連的若干條延遲線，使得領(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，更有效的延遲拖尾脈沖的出現(xiàn)。由于延遲線在領(lǐng)結(jié)輻射貼片主輻射方向的背面，不僅延遲線在其占據(jù)的空間內(nèi)不對(duì)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，剩余脈沖電流在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。另外從饋電端看，連通的電流通路更有利于脈沖能量的輻射。同時(shí)由于沒有加載電阻，對(duì)天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整延遲線的長(zhǎng)度、延遲線周圍的材料、延遲線的數(shù)目等都可對(duì)脈沖信號(hào)中拖尾脈沖相對(duì)于主脈沖的出現(xiàn)時(shí)間產(chǎn)生影響。有益效果本實(shí)用新型的有益效果是，所提出的連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線延遲了脈沖信號(hào)中拖尾脈沖相對(duì)于主脈沖的出現(xiàn)時(shí)間，有效避開脈沖輻射波形中拖尾脈沖對(duì)目標(biāo)信號(hào)的干擾，同時(shí)對(duì)天線輻射效率的不利影響較小。

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，天線的饋電端4，天線的輻射末端 5，延遲線的匯聚點(diǎn)6，連通線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(duì)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)方案是連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由一對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和延遲線所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片和延遲線分別位于介質(zhì)基板的兩側(cè)。兩個(gè)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(gè)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。兩條或多條連通的延遲線位于兩個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片的介質(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(duì)天線的輻射產(chǎn)生影響。這些延遲線內(nèi)端相連，匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)，兩區(qū)域的延遲線通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線相連，每一條延遲線在其另一方向末端，即靠近天線的輻射末端的一端，通過一個(gè)金屬化過孔與天線的輻射末端連接。 脈沖信號(hào)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)入連通的延遲線，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)入連通的延遲線，避免了輻射末端開路而使得未輻射的剩余脈沖能量在天線輻射末端即返回天線的輻射單元，因此大大延遲了拖尾脈沖的出現(xiàn)。與若干金屬化過孔相連的若干條延遲線，使得領(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，更有效的延遲拖尾脈沖的出現(xiàn)。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，不僅延遲線在其占據(jù)的空間內(nèi)不對(duì)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，剩余脈沖電流在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少。另外從饋電端看，連通的電流通路更有利于脈沖能量的輻射。同時(shí)由于沒有加載電阻，對(duì)天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整延遲線的長(zhǎng)度、延遲線周圍的材料、延遲線的數(shù)目等都可對(duì)脈沖信號(hào)中拖尾脈沖相對(duì)于主脈沖的出現(xiàn)時(shí)間產(chǎn)生影響。在結(jié)構(gòu)上，該連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2和延遲線3 組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片1和延遲線3分別位于同一介質(zhì)基板2的兩側(cè)。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4，另一端為領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端5。兩條或多條連通的延遲線3位于兩個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片1所對(duì)應(yīng)的介質(zhì)基板2背面的區(qū)域內(nèi)，這些延遲線3內(nèi)端相連，匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)6，兩區(qū)域的延遲線3通過延遲線的匯聚點(diǎn)6經(jīng)連通線7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5的一端，與一個(gè)穿透介質(zhì)基板的金屬化過孔8相連，通過金屬化過孔8與天線的輻射末端5連接。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(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，以保證脈沖能量在連通延遲線上的傳播時(shí)間大于所需要的拖尾脈沖相對(duì)于主輻射脈沖的延遲時(shí)間。連接延遲線3和天線的輻射末端5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 和連通線7構(gòu)成連通的延遲線，為脈沖電流提供附加的電流通路。在制造上，該連通延遲線領(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。該連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2 和延遲線3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(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，以保證脈沖能量在連通延遲線上的傳播時(shí)間大于所需要的拖尾脈沖相對(duì)于主輻射脈沖的延遲時(shí)間，因此每一枝延遲線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(zhǎng)。延遲線3可以印制、蝕刻或者放置在介質(zhì)基板2上，也可以懸浮在介質(zhì)基板2上面的空氣中；連通線7可以為印制或蝕刻在介質(zhì)基板2上的微帶傳輸導(dǎo)線，也可以為懸置在空氣中的導(dǎo)線。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1.一種連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于該連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括一對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)、介質(zhì)基板(2)和延遲線(3);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)位于介質(zhì)基板(2)的另一面；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(4)，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(5)；延遲線(3)位于兩個(gè)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(gè)區(qū)域的延遲線(3)內(nèi)端相連，匯聚于延遲線(3)的匯聚點(diǎn)(6)，兩區(qū)域的延遲線(3)通過匯聚點(diǎn)(6)經(jīng)連通線(7)相連，延遲線(3)的另一方向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所述的連通延遲線領(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所述的連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于延遲線(3)和連通線 (7 )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所述的連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于兩個(gè)區(qū)域的延遲線(3 )的匯聚點(diǎn)(6 )之間經(jīng)連通線(7 )相連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的連通延遲線領(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(zhǎng)度足夠長(zhǎng)，以保證脈沖能量在連通延遲線上的傳播時(shí)間大于所需要的拖尾脈沖相對(duì)于主輻射脈沖的延遲時(shí)間。
專利摘要本實(shí)用新型是一種連通延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，尤其是一種帶延遲線的脈沖天線。該天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)、介質(zhì)基板(2)和延遲線(3)組成，其中輻射貼片與延遲線分別位于介質(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(4)，另一端是領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(5)。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，每個(gè)區(qū)域的延遲線(3)一端相連于延遲線的匯聚點(diǎn)(6)，再經(jīng)連通線(7)相連，另一端即靠近天線的輻射末端(5)的一端，由金屬化過孔(8)將其與天線的輻射末端(5)連接。該天線可以延遲脈沖輻射波形中拖尾脈沖出現(xiàn)的時(shí)間，同時(shí)對(duì)天線輻射效率的不利影響較小。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK202285271SQ20112042474
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)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(qǐng)人:東南大學(xué)