鉆孔雷達系統天線的設計與研究.pdf

1、鉆孔雷達天線作為一類新型的井中探測的方法，在探地雷達研究領域掀起了一股新熱潮。主要是因為鉆孔雷達天線相比于其他探地雷達天線具有能夠深入地層的優(yōu)點，又有較高分辨率。在鉆孔雷達系統中，通常以全向天線發(fā)射脈沖信號，定向天線接收被測的反射信號。
　　本文主要研究基于工作頻率較低的鉆孔雷達天線的模型設計，通過理論分析、數值仿真和實驗測試來分析鉆孔雷達天線模型的性能，尋找適合頻率帶寬模型結構進行模擬測試。
　　本文設計了三種結構的鉆孔雷

2、達天線模型:
　　第一種是由于鉆孔雷達系統中受井口的限制，采用了簡單半波對稱振子結構的鉆孔雷達天線。簡單的半波振子天線的設計是由于工作頻帶的確定，從而得到天線工作的中心頻率，然后通過計算得出波長。仿真結果表明，當振子長度一定時，半徑的變化對于在某一個固定頻點上的阻抗值變化還是挺大的，天線的頻率帶寬主要取決于振子的長度。
　　第二種模型是一種電阻分布加載的半波對稱振子天線，是將電阻加載于每兩節(jié)之間縫隙中。本文采用了等距和不等距

3、兩種加載電阻的方式。仿真結果表明，當天線采用等距加載電阻時，天線的帶寬過;當天線采用離散不均勻分布加載電阻后，對比于第一種模型，在保證天線具備良好的脈沖信號保真性的基礎上，雷達天線的帶寬增加。
　　第三種模型是在第二種模型的基礎上加載一種新穎的鐵氧體吸波材料的背腔，該材料是用來吸收或衰減自由空間入射來的電磁能量，使反射電波大大降低或完全消除。仿真結果表明，相比第二種模型，天線工作的頻帶由原來的160MHz-180MHz降低到100