专利名称：树形延迟线领结脉冲天线的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲天线，尤其是一种树形延迟线领结脉冲天线，属于脉冲天线制造的技术领域。
背景技术：
脉冲天线辐射脉冲信号时，在脉冲电流从天线输入端流到天线末端的这段时间内，如果脉冲天线不能把电磁能量全部辐射出去，在天线辐射末端会有剩余的未辐射出去的脉冲电流，剩余脉冲电流会在天线中沿原来的路径返回，在此后的过程中继续辐射电磁能量，因此会形成拖尾脉冲。在脉冲天线用于探地雷达时，这些拖尾脉冲与来自目标的信号在时域相重叠，从而对目标信号产生干扰，因此通常要采取措施降低辐射脉冲波形中拖尾脉冲的影响。领结天线作为一种脉冲天线，具有工作频带宽，制作简单等优点。领结天线的应用非常广泛，在探地雷达中也有较多的应用，其主辐射方向为领结贴片所在平面的法向。目前，对于领结脉冲天线，常用的降低拖尾脉冲影响的方法是电阻加载法。这些加载方法的主要问题是加载的电阻会引起脉冲天线辐射效率的降低。
发明内容
技术问题本发明目的是提出一种树形延迟线领结脉冲天线，该领结脉冲天线能有效的延迟辐射脉冲波形中拖尾脉冲的出现时间，避开拖尾脉冲对目标信号的干扰，并且对天线辐射效率的不利影响较小。技术方案本发明的树形延迟线领结脉冲天线包括一对领结辐射贴片、介质基板和树形延迟线；其中领结辐射贴片和树形延迟线分别位于介质基板的两侧；两领结辐射贴片相近的内端是领结脉冲天线的馈电端，另一端是领结脉冲天线的辐射末端；若干枝树形延迟线位于两个领结辐射贴片所包含的介质基板背面的区域内，每个区域的树形延迟线呈树状，延迟线几个分枝汇聚于一个汇聚点再延伸，几组这样的分枝也可以再汇聚于另一个汇聚点，然后再延伸后或者以开路结束、或者和另外的延迟线汇聚，就像树形结构一样；树形延迟线的另一末端，树形延迟线的每一个分枝末端通过金属化过孔与天线的辐射末端连接。所述的领结辐射贴片的形状为三角形或扇形。树形延迟线印制、蚀刻或者放置在介质基板上，或悬浮在介质基板上面的空气中。树形延迟线在靠近领结脉冲天线的辐射末端的一端呈树枝状的若干条导线，经金属化过孔与天线的辐射末端相连接。树形延迟线的形状为直线或者发夹形，其长度足够长，以保证脉冲能量在连通延迟线上的传播时间大于所需要的拖尾脉冲相对于主辐射脉冲的延迟时间。末端呈辐射状汇聚于延迟线的汇聚点的树形延迟线是一个电流通路。脉冲信号首先从领结脉冲天线的馈电端输入，传播至天线的辐射末端。在天线的辐射末端未辐射的剩余脉冲能量经金属化过孔进入树形延迟线，延迟线为剩余脉冲能量的电流提供了附加电流通路，避免了辐射末端开路而使得未辐射的剩余脉冲能量返回天线的辐射单元，形成再辐射而导致拖尾脉冲。与树形延迟线相连的稠密分布的金属化过孔使领结脉冲天线辐射末端的剩余脉冲能量可以尽量多地进入延迟线，更有效的延迟拖尾脉冲的出现。由于延迟线在领结辐射贴片主辐射方向的背面，不仅延迟线在其占据的空间内不对领结脉冲天线在主辐射方向上的能量辐射产生影响；而且由于辐射贴片的遮挡作用，剩余脉冲电流在延迟线上朝主辐射方向辐射的能量很少。同时由于没有加载电阻，对天线辐射效率的不利影响也较小。调整延迟线的长度、延迟线周围的材料、金属化过孔分布的稠密度等都可对脉冲信号中拖尾脉冲相对于主脉冲的出现时间产生影响。有益效果本发明的有益效果是，所提出的树形延迟线领结脉冲天线延迟了脉冲信号中拖尾脉冲相对于主脉冲的出现时间，有效避开脉冲辐射波形中拖尾脉冲对目标信号的干扰，同时对天线辐射效率的不利影响较小。
图1是本发明的结构示意图。图中有领结辐射贴片1，介质基板2，树形延迟线3，天线的馈电端4，天线的辐射末端5，延迟线的汇聚点6，金属化过孔7。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。本发明所采用的技术方案是树形延迟线领结脉冲天线由一对领结辐射贴片、介质基板和树形延迟线所组成，其中领结辐射贴片和树形延迟线分别位于介质基板的两侧。 两个领结辐射贴片形状为三角形或扇形，对称分布于介质基板的同一表面，两个领结辐射贴片相近的内端是领结脉冲天线的馈电端，另一端是领结脉冲天线的辐射末端。若干枝树形延迟线位于两个领结辐射贴片所包含的介质基板背面的区域内，这样使得延迟线在天线主辐射方向上的辐射被领结辐射贴片遮挡，从而不对天线的辐射产生影响。在每个领结辐射贴片的介质基板背面分布有一枝或多枝树形延迟线，这些树形延迟线呈树状，延迟线几个分枝汇聚于一个汇聚点再延伸，几组这样的分枝也可以再汇聚于另一个汇聚点，然后再延伸后或者以开路结束、或者和另外的延迟线汇聚，就像树形结构一样；每一枝树形延迟线在其另一方向末端呈树枝状，通过金属化过孔分别与天线的辐射末端连接，金属化过孔稠密均勻分布，若干个为一组与一枝树形延迟线的树形分枝导线一一相连。脉冲信号首先从领结脉冲天线的馈电端加入，传播至天线的辐射末端，在天线的辐射末端未辐射的剩余脉冲能量经金属化过孔进入树形延迟线，延迟线为剩余脉冲能量的电流提供了附加电流通路，避免了辐射末端开路而使得未辐射的剩余脉冲能量返回天线的辐射单元，形成再辐射而导致拖尾脉冲。与树形延迟线相连的稠密分布的金属化过孔使领结脉冲天线辐射末端的剩余脉冲能量能尽量多地进入电流通路，从而可以更有效地降低拖尾脉冲的影响。树形延迟线印制或蚀刻或粘附在介质基板上，亦可悬浮在空气中。由于延迟线在领结福射贴片主辐射方向的背面，不仅延迟线在其占据的空间内不对领结脉冲天线在主辐射方向上的能量辐射产生影响；而且由于领结贴片的遮挡作用，剩余脉冲电流在延迟线上朝主辐射方向辐射的能量很少。同时由于没有加载电阻，对天线辐射效率的不利影响也较小。调整延迟线的长度、延迟线周围的材料、金属化过孔分布的稠密度等都可对脉冲信号中拖尾脉冲相对于主脉冲的出现时间产生影响。在结构上，该树形延迟线领结脉冲天线由领结辐射贴片1、介质基板2和树形延迟线3组成，其中领结辐射贴片1和树形延迟线3分别位于同一介质基板2的两侧。领结辐射贴片1的一端为领结脉冲天线的馈电端4，另一端为领结脉冲天线的辐射末端5。若干枝树形延迟线3位于两个领结辐射贴片1所对应的介质基板2背面的区域内，在每个领结辐射贴片1所对的介质基板2背面分布有一枝或多枝树形延迟线3，这些树形延迟线3呈树状，延迟线3几个分枝汇聚于一个汇聚点6再延伸，几组这样的分枝也可以再汇聚于另一个汇聚点6，然后再延伸后或者以开路结束、或者和另外的延迟线汇聚，就像树形结构一样； 每一枝树形延迟线3在其另一方向末端呈树枝状，通过金属化过孔7分别与天线的辐射末端5连接。每一枝树形延迟线3的两末端之间可以为直线导线，也可以为发夹状导线，延迟线的长度足够长，以保证脉冲能量在连通延迟线上的传播时间大于所需要的拖尾脉冲相对于主辐射脉冲的延迟时间。连接树形延迟线3和天线的辐射末端5的金属化过孔7可以为金属柱或空心金属过孔，过孔稠密均勻分布，穿透介质基板2，若干个为一组与一枝树形延迟线3的树形辐射导线一一相连。在制造上，该树形延迟线领结脉冲天线的制造工艺可以采用半导体工艺、陶瓷工艺、激光工艺或印刷电路工艺。该树形延迟线领结脉冲天线由领结辐射贴片1、介质基板2 和树形延迟线3所组成，其中领结辐射贴片1由导电性能良好的导体材料构成，形状可以为三角形或扇形，对称分布于介质基板2的同一表面，介质基板2要使用损耗尽可能低的介质材料。树形延迟线3制作在介质基板2的另一侧，延迟线的长度足够长，以保证脉冲能量在连通延迟线上的传播时间大于所需要的拖尾脉冲相对于主辐射脉冲的延迟时间，因此每一枝树形延迟线3的两末端之间可以为直线导线，或者制作为发夹状导线以保证延迟线足够长。树形延迟线3可以印制、蚀刻或者放置在介质基板2上，也可以悬浮在介质基板2上面的空气中。根据以上所述，便可实现本发明。
权利要求
1.一种树形延迟线领结脉冲天线，其特征在于该树形延迟线领结脉冲天线包括一对领结辐射贴片(1)、介质基板(2 )和树形延迟线(3 )；其中领结辐射贴片(1)和树形延迟线(3 ) 分别位于介质基板(2)的两面；两领结辐射贴片(1)相近的内端是领结脉冲天线的馈电端 (4)，另一端是领结脉冲天线的辐射末端(5);树形延迟线(3)位于两个领结辐射贴片(1)所包含的介质基板(2)背面的区域内，每个区域的树形延迟线(3)呈树状，延迟线(3)几个分枝汇聚于一个汇聚点(6)再延伸，几组这样的分枝也可以再汇聚于另一个汇聚点(6)，然后再延伸后或者以开路结束、或者和另外的延迟线(3)汇聚，延迟线(3)的每个分枝末端经过金属化过孔(7 )与天线的辐射末端(5 )连接。
2.根据权利要求1所述的树形延迟线领结脉冲天线，其特征在于所述的领结辐射贴片 (1)的形状为三角形或扇形。
3.根据权利要求1所述的树形延迟线领结脉冲天线，其特征在于树形延迟线(3)印制、 蚀刻或者放置在介质基板(2)上，或悬浮在介质基板(2)上面的空气中。
4.根据权利要求1或3所述的树形延迟线领结脉冲天线，其特征在于树形延迟线(3) 在靠近领结脉冲天线的辐射末端(5)的一端，有稠密分布的呈树枝状的分枝导线末端，经金属化过孔(7)与天线的辐射末端(5)相连接，使辐射末端(5)的剩余脉冲能量能尽量多地进入电流通路。
5.根据权利要求1或3所述的树形延迟线领结脉冲天线，其特征在于树形延迟线(3) 的形状为直线或者发夹形，其长度足够长，以保证脉冲能量在连通延迟线上的传播时间大于所需要的拖尾脉冲相对于主辐射脉冲的延迟时间。
全文摘要
本发明是一种树形延迟线领结脉冲天线，尤其是一种带延迟线的脉冲天线。该天线由领结辐射贴片(1)、介质基板(2)和树形延迟线(3)组成，其中辐射贴片与树形延迟线(3)分别位于介质基板(2)的两侧。两辐射贴片相近一端是天线馈电端(4)，另一端是天线的辐射末端(5)。延迟线(3)位于两辐射贴片(1)的介质基板(2)背面区域，延迟线(3)呈树状，延迟线(3)几个分枝汇聚于一个汇聚点(6)再延伸，几组这样的分枝也可以再汇聚于另一个汇聚点(6)，然后再延伸后或者以开路结束、或者和另外的延迟线(3)汇聚，延迟线(3)的每个分枝末端经过金属化过孔(7)与天线的辐射末端连接。该天线可以延迟脉冲辐射波形中拖尾脉冲出现的时间。
文档编号H01Q1/36GK102354800SQ201110338560
公开日2012年2月15日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者李顺礼, 殷晓星, 赵洪新 申请人:东南大学