專(zhuān)利名稱(chēng)：樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖天線，尤其是一種樹(shù)形延遲線領(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(lái)的路徑返回，在此后的過(guò)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(lái)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(wèn)題是加載的電阻會(huì)引起脈沖天線輻射效率的降低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明目的是提出一種樹(shù)形延遲線領(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拖尾脈沖的出現(xiàn)時(shí)間，避開(kāi)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)方案本發(fā)明的樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括一對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和樹(shù)形延遲線；其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片和樹(shù)形延遲線分別位于介質(zhì)基板的兩側(cè)；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；若干枝樹(shù)形延遲線位于兩個(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)域的樹(shù)形延遲線呈樹(shù)狀，延遲線幾個(gè)分枝匯聚于一個(gè)匯聚點(diǎn)再延伸，幾組這樣的分枝也可以再匯聚于另一個(gè)匯聚點(diǎn)，然后再延伸后或者以開(kāi)路結(jié)束、或者和另外的延遲線匯聚，就像樹(shù)形結(jié)構(gòu)一樣；樹(shù)形延遲線的另一末端，樹(shù)形延遲線的每一個(gè)分枝末端通過(guò)金屬化過(guò)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。樹(shù)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。樹(shù)形延遲線在靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端的一端呈樹(shù)枝狀的若干條導(dǎo)線，經(jīng)金屬化過(guò)孔與天線的輻射末端相連接。樹(shù)形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。末端呈輻射狀匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)的樹(shù)形延遲線是一個(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。在天線的輻射末端未輻射的剩余脈沖能量經(jīng)金屬化過(guò)孔進(jìn)入樹(shù)形延遲線，延遲線為剩余脈沖能量的電流提供了附加電流通路，避免了輻射末端開(kāi)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。與樹(shù)形延遲線相連的稠密分布的金屬化過(guò)孔使領(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。同時(shí)由于沒(méi)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?chē)牟牧稀⒔饘倩^(guò)孔分布的稠密度等都可對(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。有益效果本發(fā)明的有益效果是，所提出的樹(shù)形延遲線領(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(kāi)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是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中有領(lǐng)結(jié)輻射貼片1，介質(zhì)基板2，樹(shù)形延遲線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，金屬化過(guò)孔7。
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(shuō)明。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由一對(duì)領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和樹(shù)形延遲線所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片和樹(shù)形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，對(duì)稱(chēng)分布于介質(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。若干枝樹(shù)形延遲線位于兩個(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)，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。在每個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片的介質(zhì)基板背面分布有一枝或多枝樹(shù)形延遲線，這些樹(shù)形延遲線呈樹(shù)狀，延遲線幾個(gè)分枝匯聚于一個(gè)匯聚點(diǎn)再延伸，幾組這樣的分枝也可以再匯聚于另一個(gè)匯聚點(diǎn)，然后再延伸后或者以開(kāi)路結(jié)束、或者和另外的延遲線匯聚，就像樹(shù)形結(jié)構(gòu)一樣；每一枝樹(shù)形延遲線在其另一方向末端呈樹(shù)枝狀，通過(guò)金屬化過(guò)孔分別與天線的輻射末端連接，金屬化過(guò)孔稠密均勻分布，若干個(gè)為一組與一枝樹(shù)形延遲線的樹(shù)形分枝導(dǎo)線一一相連。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(guò)孔進(jìn)入樹(shù)形延遲線，延遲線為剩余脈沖能量的電流提供了附加電流通路，避免了輻射末端開(kāi)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。與樹(shù)形延遲線相連的稠密分布的金屬化過(guò)孔使領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端的剩余脈沖能量能盡量多地進(jìn)入電流通路，從而可以更有效地降低拖尾脈沖的影響。樹(shù)形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)福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。同時(shí)由于沒(méi)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?chē)牟牧?、金屬化過(guò)孔分布的稠密度等都可對(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，該樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2和樹(shù)形延遲線3組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片1和樹(shù)形延遲線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。若干枝樹(shù)形延遲線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)，在每個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片1所對(duì)的介質(zhì)基板2背面分布有一枝或多枝樹(shù)形延遲線3，這些樹(shù)形延遲線3呈樹(shù)狀，延遲線3幾個(gè)分枝匯聚于一個(gè)匯聚點(diǎn)6再延伸，幾組這樣的分枝也可以再匯聚于另一個(gè)匯聚點(diǎn)6，然后再延伸后或者以開(kāi)路結(jié)束、或者和另外的延遲線匯聚，就像樹(shù)形結(jié)構(gòu)一樣； 每一枝樹(shù)形延遲線3在其另一方向末端呈樹(shù)枝狀，通過(guò)金屬化過(guò)孔7分別與天線的輻射末端5連接。每一枝樹(shù)形延遲線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。連接樹(shù)形延遲線3和天線的輻射末端5的金屬化過(guò)孔7可以為金屬柱或空心金屬過(guò)孔，過(guò)孔稠密均勻分布，穿透介質(zhì)基板2，若干個(gè)為一組與一枝樹(shù)形延遲線3的樹(shù)形輻射導(dǎo)線一一相連。在制造上，該樹(shù)形延遲線領(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。該樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片1、介質(zhì)基板2 和樹(shù)形延遲線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，對(duì)稱(chēng)分布于介質(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。樹(shù)形延遲線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，因此每一枝樹(shù)形延遲線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)。樹(shù)形延遲線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。根據(jù)以上所述，便可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于該樹(shù)形延遲線領(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 )和樹(shù)形延遲線(3 )；其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)和樹(shù)形延遲線(3 ) 分別位于介質(zhì)基板(2)的兩面；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);樹(shù)形延遲線(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)域的樹(shù)形延遲線(3)呈樹(shù)狀，延遲線(3)幾個(gè)分枝匯聚于一個(gè)匯聚點(diǎn)(6)再延伸，幾組這樣的分枝也可以再匯聚于另一個(gè)匯聚點(diǎn)(6)，然后再延伸后或者以開(kāi)路結(jié)束、或者和另外的延遲線(3)匯聚，延遲線(3)的每個(gè)分枝末端經(jīng)過(guò)金屬化過(guò)孔(7 )與天線的輻射末端(5 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的樹(shù)形延遲線領(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所述的樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹(shù)形延遲線(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1或3所述的樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹(shù)形延遲線(3) 在靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(5)的一端，有稠密分布的呈樹(shù)枝狀的分枝導(dǎo)線末端，經(jīng)金屬化過(guò)孔(7)與天線的輻射末端(5)相連接，使輻射末端(5)的剩余脈沖能量能盡量多地進(jìn)入電流通路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的樹(shù)形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹(shù)形延遲線(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。
全文摘要
本發(fā)明是一種樹(shù)形延遲線領(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)和樹(shù)形延遲線(3)組成，其中輻射貼片與樹(shù)形延遲線(3)分別位于介質(zhì)基板(2)的兩側(cè)。兩輻射貼片相近一端是天線饋電端(4)，另一端是天線的輻射末端(5)。延遲線(3)位于兩輻射貼片(1)的介質(zhì)基板(2)背面區(qū)域，延遲線(3)呈樹(shù)狀，延遲線(3)幾個(gè)分枝匯聚于一個(gè)匯聚點(diǎn)(6)再延伸，幾組這樣的分枝也可以再匯聚于另一個(gè)匯聚點(diǎn)(6)，然后再延伸后或者以開(kāi)路結(jié)束、或者和另外的延遲線(3)匯聚，延遲線(3)的每個(gè)分枝末端經(jīng)過(guò)金屬化過(guò)孔(7)與天線的輻射末端連接。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。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK102354800SQ201110338560
公開(kāi)日2012年2月15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)明者李順禮, 殷曉星, 趙洪新 申請(qǐng)人:東南大學(xué)