研究目的
展示并评估两种为无人机搭载的探地合成孔径雷达传感器设计的宽带天线(对数周期偶极子阵列和TEM喇叭),重点关注其匹配特性、辐射方向图、脉冲响应及重量。
研究成果
LPDA天线非常轻便(60克),适合无人机使用,其结构体积小且单向风阻低。TEM喇叭天线较重(180克),结构体积更大,但在H平面具有更集中的波束方向图,且因开放侧壁设计降低了风阻。脉冲响应对比显示,LPDA会将脉冲信号全长度畸变,这种畸变无法通过脉冲雷达进行校正。
研究不足
该研究将LPDA的频率范围限定为1 GHz至4 GHz,TEM喇叭限定为0.7 GHz至6 GHz。对于脉冲雷达,LPDA的脉冲响应失真无法校正。
1:实验设计与方法选择:
本研究涉及无人机探地雷达传感器用两种宽带天线(对数周期天线和TEM喇叭天线)的仿真、优化与测量。
2:样本选择与数据来源:
通过仿真与实测评估自行设计制造的天线性能。
3:实验设备与材料清单:
包括用于对数周期天线的1毫米厚低成本FR4基板,以及用于TEM喇叭天线的0.05毫米厚铜箔配ABS打印支撑结构。
4:05毫米厚铜箔配ABS打印支撑结构。
实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:测量并对比天线的阻抗匹配、辐射方向图及脉冲响应特性。
5:数据分析方法:
基于阻抗匹配、辐射方向图及脉冲响应指标分析天线性能。
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