專利名稱：連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種脈沖天線，尤其是ー種連通樹形延遲線領(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福射出去，在天線福射末端會(huì)有剩余的未福射出去的脈沖電流，剰余脈沖電流會(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)天線作為ー種脈沖天線，具有工作頻帶寬，制作簡單等優(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。同時(shí)領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端尺寸相對饋電點(diǎn)較大，末端電流分布的范圍較大。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型目的是提出ー種連通樹形延遲線領(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的拖尾脈沖的出現(xiàn)時(shí)間，避開拖尾脈沖對目標(biāo)信號(hào)的干擾，并且對天線輻射效率的不利影響較小。技術(shù)方案本實(shí)用新型的連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括ー對領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和樹形延遲線；其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片和樹形延遲線分別位于介質(zhì)基板的兩面；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；樹形延遲線位于兩個(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)域的樹形延遲線呈樹狀分布匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)，兩區(qū)域的樹形延遲線通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線相連，樹形延遲線的每ー個(gè)分枝的末端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。樹形延遲線和連通線印制、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。樹形延遲線在靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端的一端，有稠密分布的呈樹枝狀的分枝導(dǎo)線末端，經(jīng)金屬化過孔與天線的輻射末端相連接，使輻射末端的剰余脈沖能量能盡量多地進(jìn)入電流通路。樹形延遲線在遠(yuǎn)離領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端的一端，延遲線幾個(gè)分枝匯聚于ー個(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)，然后再延伸后和另外的延遲線匯聚，就像樹形結(jié)構(gòu)ー樣；兩區(qū)域的樹形延遲線通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線相連。[0009]樹形延遲線的形狀為直線或者發(fā)夾形，其長度足夠長，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于主輻射脈沖的延遲時(shí)間。樹形延遲線和連通線構(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，樹形延遲線和連通線為未輻射的剰余脈沖能量的電流提供了附加電流通路，未輻射的剰余脈沖能量經(jīng)金屬化的過孔進(jìn)入連通的樹形延遲線，避免了輻射末端開路而使得未輻射的剰余脈沖能量返回天線的輻射単元，形成再輻射而導(dǎo)致拖尾脈沖。與樹形延遲線相連的稠密分布的金屬化過孔使領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端的剰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，剰余脈沖電流在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少，只有剰余脈沖能量電流遇到反射回到領(lǐng)結(jié)輻射貼片再輻射，形成拖尾脈沖。由于延遲線的延遲作用，相對于主輻射脈沖，拖尾脈沖在出現(xiàn)時(shí)間上有了延遲。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，對天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整延遲線的長度、延遲線周圍的材料、金屬化過孔分布的稠密度等都可對脈沖信號(hào)中拖尾脈沖相對于主脈沖的出現(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，所提出的連通樹形延遲線領(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目標(biāo)信號(hào)的干擾，同時(shí)對天線輻射效率的不利影響較小。

圖I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，樹形延遲線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，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)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步說明。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由ー對領(lǐng)結(jié)輻射貼片、介質(zhì)基板和樹形延遲線所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片和樹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，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。兩枝或多枝的連通的樹形延遲線位于兩個(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形延遲線，這些樹形延遲線呈樹狀分布，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ー個(gè)匯聚點(diǎn)，然后再延伸后和另外的延遲線匯聚，就像樹形結(jié)構(gòu)ー樣，兩區(qū)域的樹形延遲線通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線相連，每一枝樹形延遲線在其另一方向末端呈樹枝狀，通過金屬化過孔分別與天線的輻射末端連接，金屬化過孔稠密均勻分布，若干個(gè)為ー組與一枝樹形延遲線的樹形分枝導(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剰余脈沖能量經(jīng)金屬化過孔進(jìn)入連通的樹形延遲線，延遲線為剩余脈沖能量的電流提供了附加電流通路，避免了輻射末端開路而使得未輻射的剰余脈沖能量返回天線的輻射単元，形成再輻射而導(dǎo)致拖尾脈沖。與樹形延遲線相連的稠密分布的金屬化過孔使領(lǐng)結(jié)脈沖天線輻射末端的剰余脈沖能量能盡量多地進(jìn)入電流通路，從而可以更有效地延遲拖尾脈沖的出現(xiàn)。連通的樹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)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，剰余脈沖電流在延遲線上朝主輻射方向輻射的能量很少，只有剰余脈沖能量電流遇到反射回到領(lǐng)結(jié)輻射貼片再輻射，形成拖尾脈沖。由于延遲線的延遲作用，相對于主輻射脈沖，拖尾脈沖在出現(xiàn)時(shí)間上有了延遲。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，對天線輻射效率的不利影響也較小。調(diào)整延遲線的長度、延遲線周圍的材料、金屬化過孔分布的稠密度等都可對脈沖信號(hào)中拖尾脈沖相對于主脈沖的出現(xiàn)時(shí)間產(chǎn)生影響。[0016]在結(jié)構(gòu)上，該連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片I、介質(zhì)基板2和樹形延遲線3組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片I和樹形延遲線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I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。兩枝或多枝的連通的樹形延遲線3位于兩個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片I所對應(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I所對的介質(zhì)基板2背面分布有一枝或多枝樹形延遲線3，這些樹形延遲線3呈樹狀分布，延遲線幾個(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，然后再延伸后和另外的延遲線匯聚，就像樹形結(jié)構(gòu)ー樣，兩區(qū)域的樹形延遲線3通過延遲線的匯聚點(diǎn)6經(jīng)連通線7相連，每一枝樹形延遲線3在其另ー方向末端呈樹枝狀，通過金屬化過孔8分別與天線的輻射末端5連接。每一枝樹形延遲線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，延遲線的長度足夠長，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于主輻射脈沖的延遲時(shí)間。連接樹形延遲線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，過孔稠密均勻分布，穿透介質(zhì)基板2，若干個(gè)為ー組與一枝樹形延遲線3的樹形輻射導(dǎo)線一一相連。樹形延遲線3和連通線7構(gòu)成連通的樹形延遲線，為脈沖電流提供附加的電流通路。在制造上，該連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線的制造エ藝可以采用半導(dǎo)體エ藝、陶瓷エ藝、激光エ藝或印刷電路エ藝。該連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片I、介質(zhì)基板2和樹形延遲線3所組成，其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片I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。樹形延遲線3制作在介質(zhì)基板2的另ー側(cè)，延遲線的長度足夠長，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于主輻射脈沖的延遲時(shí)間，因此每一枝樹形延遲線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。樹形延遲線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；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.ー種連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于該連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線包括ー對領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)、介質(zhì)基板(2)和樹形延遲線(3);其中領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)和樹形延遲線(3)分別位于介質(zhì)基板(2)的兩面；兩個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)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);樹形延遲線(3)位于兩個(gè)領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)所包含的介質(zhì)基板背面的區(qū)域內(nèi)，每個(gè)區(qū)域的樹形延遲線(3)呈樹狀分布匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)(6)，兩區(qū)域的樹形延遲線(3)通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線(7)相連，樹形延遲線(3)的每ー個(gè)分枝的末端通過金屬化過孔(8)與天線的輻射末端(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于所述的領(lǐng)結(jié)輻射貼片(I)的形狀為三角形或扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹形延遲線(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I或3所述的連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹形延遲線(3)在靠近領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(5)的一端，有稠密分布的呈樹枝狀的分枝導(dǎo)線末端，經(jīng)金屬化過孔(8)與天線的輻射末端(5)相連接，使輻射末端(5)的剰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I或3所述的連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線，其特征在于樹形延遲線(3)在遠(yuǎn)離領(lǐng)結(jié)脈沖天線的輻射末端(5)的一端，延遲線幾個(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)，然后再延伸后和另外的延遲線匯聚，就像樹形結(jié)構(gòu)ー樣；兩區(qū)域的樹形延遲線(3)通過匯聚點(diǎn)經(jīng)連通線(7)相連。
專利摘要本實(shí)用新型是一種連通樹形延遲線領(lǐng)結(jié)脈沖天線。該天線由領(lǐng)結(jié)輻射貼片(1)、介質(zhì)基板(2)和樹形延遲線(3)組成，其中輻射貼片與樹形延遲線分別位于介質(zhì)基板(2)的兩側(cè)。兩個(gè)輻射貼片(1)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)；樹形延遲線(3)位于兩個(gè)輻射貼片(1)的介質(zhì)基板(2)背面的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的樹形延遲線(3)呈樹狀匯聚于延遲線的匯聚點(diǎn)(6)，再經(jīng)連通線(7)相連；每一枝樹形延遲線(3)的樹形分枝末端經(jīng)過金屬化過孔(8)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，降低拖尾脈沖對目標(biāo)信號(hào)的干擾，同時(shí)對天線輻射效率的不利影響較小。
文檔編號(hào)H01Q1/36GK202363580SQ20112042471
公開日2012年8月1日 申請日期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 申請人:東南大學(xué)