一种探地雷达蝶形天线及其巴伦的设计-易迪拓培训.PDF

一种探地雷达蝶形天线及其巴伦的设计 A planar bow-tie antenna application in ground penetrating radar system 曾文波 余逸风 李向阳 ， ， ZENG Wen-bo, YU Yi-feng, LI Xiang-yang (广西科技大学 电气与信息工程学院 柳州545006) ， 摘 要：提出了一种用于400MHz探地雷达系统新型蝶形天线及微带巴伦的设计。蝶形天线采用FR4单面 印刷电路板制作，尺寸为300mm×150mm×2mm，其辐射臂由两级三角形贴片和一个半圆贴片 组合而成。微带巴伦采用双面印刷电路板制作，通过在正反两面腐蚀出宽度线性渐变的金属 带，构成双线-微带结构。实验表明：所设计的蝶形天线在310-460MHz频率范围内，回波损 耗小于-10dB,其相对带宽分别是传统蝶形天线和相关文献报道的1.86和1.65倍，并具有较好 的辐射特性。对于400MHz探地雷达系统，该天线及微带巴伦在性能上已达了要求，是有效可 行的设计方案。 关键词：探地雷达天线；平面蝶形天线；回波损耗；巴伦 中图分类号：TN822 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2014)01(下)-0096-03 Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2014.01(下).28 来 平面型GPR天线的研究引起了越来越多天线 0 引言 ， 工作者的兴趣 在这类天线中 平面蝶形天线由 探地雷达 Ground Penetrating Radar GPR ， ， （ ， ） 于具有结构简单 阻抗带宽大 加工简单 制造 系统 是通过无线电波来确定地下介质分布的一 、 ， 、 ， 成本低等优点 成为目前探地雷达系统中收发天 种技术和方法 其基本原理是通过发射天线向地 ， ， 线的主要形式之一 并得到了广泛的应用 有很 下发射高频电磁波 由于电磁波在地下介质中传 ， 。 ， 多文献报道了对蝶形天线的改进 优化的研究 播时遇到存在电性差异的界面时发生反射 通过 、 。 ， 对接收天线接收到反射回地面的电磁波的波形、 例如对蝶形天线的结构进行优化[4,5] ；在辐射臂上 阻抗加载[6] 等等 阻抗加载能有效地提高天线的带 振幅 时间变化特征等参数进行分析 来推断地 。 、