探地雷達(dá)天線輻射端透鏡的設(shè)計

摘  要  為了提高探地雷達(dá)天線的增益，增加地下目標(biāo)探測的深度，本文提出了在探地雷達(dá)天線輻射端加載透鏡的方法. 通過對阿基米德螺旋天線分別加載圓環(huán)式透鏡、超材料透鏡和介質(zhì)平板透鏡進(jìn)行仿真設(shè)計，對天線加載透鏡與否的回波損耗和增益進(jìn)行對比，研究發(fā)現(xiàn)，加載不同的透鏡均可提高天線增益. 三種透鏡均具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易加工的優(yōu)勢，除此之外也各有特點，選擇透鏡時，需要綜合考慮探地雷達(dá)天線的回波損耗、增益、工作頻率與尺寸大小.

關(guān)鍵詞  透鏡；探地雷達(dá)；天線；回波損耗；增益

Design of radiation end lens for ground penetrating radar antenna

Ge Wei1  Liu Chuang1  Yuan Yonghu1  Zhu Jinxiang1  Chen Juan2

1.China Research Institute of Radiowave Propagation  ShandongQingdao  266107; 2. Xi’an Jiao Tong University  ShaanxiXi’an  710071

Abstract  In order to improve the gain of ground penetrating radar antenna and increase the depth of subsurface target detection， a method of loading lens at the radiation end of ground penetrating radar （GPR） antenna is proposed in the paper. After we simulate the Archimedes spiral antenna with toroidal lens， metamaterial lens and dielectric plate lens respectively and compare the return loss and gain of the antenna loading with or without lens， it is found that the antenna gain can be improved by loading different lenses. All the three kinds of lenses have the advantages of simple structure， low cost and easy processing. In addition， they also have their own characteristics. When selecting the lens， we should consider the return loss， gain， frequency and size of GPR antenna comprehensively.

Keywords：lens; GPR; antenna; return loss; gain

如何提高探地雷達(dá)的探測深度是地下目標(biāo)探測領(lǐng)域共同關(guān)注的問題，而提高天線的增益是提高探深的重要手段。（剩余3741字）