钻孔雷达定向天线仿真与设计.pdf

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1、第43卷第5期电子科技大学学报V_0l_43No．52014年9月JournalofUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaSep．2014·物理电子学·钻孑L雷达定向天线仿真与设计赵青，邓祥开2，常兴浩3，赵怿哲，唐剑明(1．电子科技大学物理电子学院成都610054；2．中国石化西南石油工程有限公司测井分公司成都610100；3．中国石化华北石油工程公司郑州450006)【摘要】采用分布介质加栽和集中电阻加载宽带小型化技术，设计了一个四方向的

2、定向天线。天线中心频率处方向图前瓣增益比后瓣增益大28dB，天线主瓣增益为5．4dB，天线辐射的前向与后向时域脉冲波形峰峰值之比大于3，时域电场脉冲波形拖尾小于主峰幅度1，5．通过全向、定向钻孔雷达天线进行联合仿真，结果表明天线定向效果明显．为了验证天线性能，实际加工制作了仿真的天线，并进行测试，测试得到的天线l与仿真结果吻合．关键词钻孔雷达：定向天线；介质加栽：小型化：电阻加栽中图分类号TN95文献标志码Adoi：10．3969~．issn．1001—0548．2014．05．010Simulati

3、onandDesignofDirectionalAntennainBoreholeRadarZHAOQing，DENGXiang-kai2，CHANGXing-hao，ZHAoYi-zhe，aIldTANGJian-ming(1．SchoolofPhysicalElectronics，UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaChengdu610054；2．ChinaPetrochemicalSouthwestWellLoggingCompany

4、Chcngdu610100；3．ChinaPetrochemicalNorthChinaPetroleumEngineeringCompanyZhengzhou4500o6)AbstractAdirectionalantennaoffourdirectionsisdesignedbasedonthebroadbandminiaturizationtechnologyofdistributionmediumloadandconcentratedresistanceload．Thegainofantenn

5、amainlobeiS5．4dBandinthecenterfrequencythegainofanteriorlobeis28dBlargerthanthebacklobe．Theratioofthepeak-to-pcakvalueofforwardtime-domainradimionpulsetobackwardtime-domainradiationpulseiSgreaterthan3．Thetrailingoftimedomainradimionpulsewaveformislessth

6、anonefi劬OfmainpeakampIitude．Theiointsimulationofbothomni．directionalanddirectionalboreholeradarantennasshowsthatthedirectionalityoftl1edesignedantennaisimproved．TheantenaisfabricatedtomakethetestandthemeasuredresultsoftIleantenna’Sallareconsistentwithth

7、esimulationresults．Keywordsboreholeradar；directionalantena：mediumlOad：miniaturization；resistanceload常规钻孔雷达使用全向天线辐射和接收，无法质is．6]。铁氧体等吸波材料应用在低频段的国内少见对地质目标进行精确定位。单孔探测的定向钻孔雷报道，国外虽有报道但限于形态上差异不能很好的达[1-31有两种实现方式：1)采用阵列天线接收，再通应用到天线设计中，其在频段内吸波性能与对各频过信号处理提取反射体的方位信

8、息；2)采用单个定率吸收差异性也有待完善[71。大多数单个定向雷达向接收天线的方式，反射体在定向天线的接收方向，天线没有考虑波形尾部振荡。少数天线考虑尾部振通过信号处理提取反射体的方位信息。荡却没有得到明显的主峰副峰比。采用单个定向天对单个定向天线【4】而言，主要手段是依靠金属线接收易于操作，且对传输、接收机系统要求不高。反射、引向和吸波材料吸收。采用反射板或者引向但是需要天线系统作机械旋转，易发生故障，且定器至少需要距离天线1／4波长，对于工作在米波的