一种超宽带四臂螺旋钻孔雷达天线

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作者 李佳颖 刘建霞 +2 位作者 赵珍珍 师振盛 张安学 《电讯技术》 北大核心 2025年第3期477-483,共7页

提出了一种基于电阻加载的超宽带四臂螺旋钻孔雷达天线。该天线在偶极子天线的基础上,采用Wu-King电阻加载方法,即天线沿纵向的电阻值依次增加,减少了天线的末端传输电流,使得天线的输入阻抗更加稳定,有效地提升了天线的带宽。同时,通... 提出了一种基于电阻加载的超宽带四臂螺旋钻孔雷达天线。该天线在偶极子天线的基础上,采用Wu-King电阻加载方法,即天线沿纵向的电阻值依次增加,减少了天线的末端传输电流,使得天线的输入阻抗更加稳定,有效地提升了天线的带宽。同时,通过在天线臂末端设计螺旋结构,增加了天线臂上电流的流经路径,减小了天线的有效尺寸,并拓宽了低频带宽。该天线的外径为40 mm,总长度为574 mm。天线在90.2~998 MHz内驻波比小于2.5,相对带宽高达166.8%,接收脉冲波形拖尾极小。将天线放在洞穴里进行实际测量,测试结果与仿真结果较吻合。天线整体结构简单,加工方便,重量仅为220.5 g,易于携带测试。因此,该天线可以较好地应用于钻孔雷达系统。 展开更多

关键词 钻孔雷达 超宽带天线 电阻加载 四臂螺旋

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基于硅基MEMS微同轴技术的滤波器设计

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作者 张婉玉 杨倩 +5 位作者 弋航 盛靖超 朱莹 杨怡帆 郭诚 张安学 《微波学报》 CSCD 北大核心 2024年第S1期171-174,共4页

本文基于硅基MEMS微同轴技术,采用矩形微同轴传输线设计了一款四阶J/K变换器交替耦合的毫米波带通滤波器。首先研究了微同轴传输线的间隙的尺寸及短截线尺寸与等效电容值和电感值的关系,实现J/K变换器物理结构设计;其次,对基于矩形微同... 本文基于硅基MEMS微同轴技术,采用矩形微同轴传输线设计了一款四阶J/K变换器交替耦合的毫米波带通滤波器。首先研究了微同轴传输线的间隙的尺寸及短截线尺寸与等效电容值和电感值的关系,实现J/K变换器物理结构设计;其次,对基于矩形微同轴结构的J/K变换器交替耦合的滤波器进行了设计仿真,设计一个中心频率为94.2GHz,3dB分数带宽为5.6%的带通滤波器;最后进行加工和测试,验证了硅基MEMS微同轴技术实现毫米波滤波器微型化的优势。 展开更多

关键词 MEMS 矩形微同轴 毫米波滤波器 小型化

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探地雷达频率波数域速度估计和成像方法的实验研究 被引量：22

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作者 张安学 蒋延生 汪文秉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期315-317,共3页

探地雷达的分辨率和地下电磁波的速度估计是探地雷达应用中两个重要研究课题 ,类似地震信号处理中的频率波数域偏移处理 ,本文提出将频率波数域偏移方法应用到探地雷达的成像和速度估计中来 。

关键词 探地雷达 速度估计 速度谱 频率波数域 成像

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基于左右手复合传输线的威尔金森功分器 被引量：10

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作者 张安学 范世毅 +1 位作者 蒋延生 徐卓 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期99-103,共5页

基于左右手复合传输线(CRLH TL),提出了一种新型并行馈电的Wilkin-son功率分配器。采用奇偶模分析方法证明了在Wilkinson功分器中用左右手复合传输线替代传统传输线的可行性,有效减小了功分器的尺寸。同时利用左右手复合传输线较平滑的... 基于左右手复合传输线(CRLH TL),提出了一种新型并行馈电的Wilkin-son功率分配器。采用奇偶模分析方法证明了在Wilkinson功分器中用左右手复合传输线替代传统传输线的可行性,有效减小了功分器的尺寸。同时利用左右手复合传输线较平滑的相频特性,拓宽了新型左右手复合传输线功分器带宽。实测结果表明:和传统Wilkinson功分器相比,左右手复合传输线功分器带宽能大幅度提高带宽,减小器件面积。另外与串行馈电CRLH功分器相比,由于左右手复合传输线Wilkinson功分器结构对称,各输出端口具有很好的相位一致性,隔离电阻的存在,使其各端口间也拥有较好的隔离度。 展开更多

关键词 左右手复合传输线 Wilkinson 功率分配器

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圆周探地雷达测量和成像方法的研究 被引量：5

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作者 张安学 蒋延生 汪文秉 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期853-856,共4页

为了减小传统探地雷达三维成像测量方法的工作量 ,本文提出了圆周探地雷达测量方法 ,并结合该测量方法的特点 ,采用角相关和数据融合技术对圆周探地雷达实验测量数据进行了处理 ,验证了圆周探地雷达测量方法的可行性和有效性 .

关键词 测量 成像方法 探地雷达 角相关函数 聚焦滤波器 数据融合

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探地雷达扫频三维成像方法 被引量：8

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作者 张安学 蒋延生 +1 位作者 汪文秉 王成 《电波科学学报》 EI CSCD 2000年第3期313-316,共4页

基于惠更斯原理三维探地雷达数据叠加偏移处理方法 ,对实验数据进行了三维成象处理。并用频域扫频方法产生宽频带信号 ,通过网络分析仪采集频域回波信号数据 ,获得高分辨率探地雷达所需要的窄脉冲信号。

关键词 探地雷达 扫频 惠更斯原理 三维成像

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探地雷达有效口径和扫描点间距的实验研究 被引量：4

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作者 张安学 蒋延生 +1 位作者 陈文超 汪文秉 《电波科学学报》 EI CSCD 2001年第2期256-260,共5页

为了减少探地雷达测量过程中的扫描工作量 ,提高探地雷达的采集效率 ,对合理选择探地雷达有效口径和扫描点间距的理论公式进行了讨论 ,通过对实验数据进行处理 ,验证了其合理性和有效性。

关键词 探地雷达 有效口径 扫描点间距

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波导与开口腔体瞬态特性研究 被引量：1

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作者 张安学 师振盛 +1 位作者 蒋延生 汪文秉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1179-1183,共5页

从理论上分析了矩形波导中传播模式的瞬变过程,给出了在冲激脉冲、阶跃脉冲和髙斯脉冲波形激励下,波导中电磁波瞬态响应的解析公式,并采用时频分析方法对波导中传播信号、开口腔体的散射信号的瞬态特性进行了分析.分析结果发现,当电磁... 从理论上分析了矩形波导中传播模式的瞬变过程,给出了在冲激脉冲、阶跃脉冲和髙斯脉冲波形激励下,波导中电磁波瞬态响应的解析公式,并采用时频分析方法对波导中传播信号、开口腔体的散射信号的瞬态特性进行了分析.分析结果发现,当电磁脉冲信号投射到开口腔体上时,其散射信号中含有与其腔体形状、尺寸特征有关的谐振模式,不同的腔体目标,其散射信号后期信号中的谐振频率不同,通过提取散射信号中的谐振特征,可对带腔体目标进行目标识别. 展开更多

关键词 波导 开口腔体 瞬态特性 目标识别 时频分析

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探地雷达交叉测线目标搜索和成象方法的研究 被引量：2

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作者 张安学 蒋延生 汪文秉 《电波科学学报》 EI CSCD 2002年第1期59-63,共5页

为了提高三维成象中探地雷达的探测效率 ,提出了一种利用交叉测线数据对地下目标进行位置搜索和成象的方法 ,并通过对实测数据的处理 。

关键词 探地雷达 雷达成像 交叉测线 目标搜索

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探地脉冲雷达回波信号波达方向估计方法的研究 被引量：1

10

作者 张安学 蒋延生 汪文秉 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期843-846,共4页

估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容 ,针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点 ,提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后 ,再利用窄带子空间方法进行波达方向估计 .通过对实验数据... 估计探地脉冲雷达目标回波方向是探地雷达信号处理的一个重要内容 ,针对脉冲探地雷达回波信号的超宽带特点 ,提出了将探地雷达阵列信号经过高频带通滤波器分解成几个窄带信号后 ,再利用窄带子空间方法进行波达方向估计 .通过对实验数据的处理发现 ,低频信号的分辨率较低 ,误差较大 .在实际处理过程中 ,并不需要对所有频带信号进行处理 ,只需要用几个较高频率的窄带信号 。 展开更多

关键词 探地脉冲雷达 回波信号 波达方向 估计方法 脉冲信号 多信号分类 雷达信号处理

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基于多层左手传输线的小型滤波器仿真设计 被引量：1

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作者 张安学 胡浩 +1 位作者 蒋延生 徐卓 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期955-959,共5页

基于Yasushi Horii等人提出的多层左右手复合传输线理论,对原有结构与特性做了进一步的研究和分析,提出了改进措施,大幅度提高了原有中心频率,消除了高频时前端谐振现象,显著改善了带内特性。通过数值仿真,总结出各结构参数变化对中心... 基于Yasushi Horii等人提出的多层左右手复合传输线理论,对原有结构与特性做了进一步的研究和分析,提出了改进措施,大幅度提高了原有中心频率,消除了高频时前端谐振现象,显著改善了带内特性。通过数值仿真,总结出各结构参数变化对中心频率及带内特性的影响,并在此基础上设计出一X波段,平面尺寸为5.1 mm×3.8 mm的高性能带通滤波器,其中心频率为9.5G,1 G带宽,带内损耗小于0.7 dB,8 G时S21衰减至-30 dB。 展开更多

关键词 多层左右手复合传输线 小型滤波器 中心频率 带内特性

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光滑目标表面不连续性极点分布规律研究

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作者 张安学 师振盛 +2 位作者 蒋延生 徐雪萍 汪文秉 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第5期652-655,665,共5页

利用雷达目标散射场极点分布特征来进行目标识别具有重要的理论意义。用矩阵束法对导体球和圆柱体散射场进行极点提取,分析了当光滑导体球与圆柱体表面存在局部凸起和凹陷时,极点分布的变化规律。结果发现,当光滑导体球和圆柱体局部存... 利用雷达目标散射场极点分布特征来进行目标识别具有重要的理论意义。用矩阵束法对导体球和圆柱体散射场进行极点提取,分析了当光滑导体球与圆柱体表面存在局部凸起和凹陷时,极点分布的变化规律。结果发现,当光滑导体球和圆柱体局部存在凸起时,和无凸起情况相比,极点的虚部变小;当光滑表面存在局部凹陷时,极点虚部变大。 展开更多

关键词 极点展开 时域有限差分 极点分布 函数束方法 目标识别

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自适应对消在去除探地雷达信号直达波的应用 被引量：23

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作者 李昂 蒋延生 +1 位作者 张安学 汪文秉 《电波科学学报》 EI CSCD 2004年第2期223-227,共5页

基于自适应对消和探地雷达信号中的直达波的性质 ,提出了一种自适应直达波滤除方法 ,通过对模拟实验数据和实测数据的处理 ,验证了这一方法的有效性。另外 ,还给出了其它方法对同样数据的处理结果 ,通过与这些方法相比较 ,自适应直达波... 基于自适应对消和探地雷达信号中的直达波的性质 ,提出了一种自适应直达波滤除方法 ,通过对模拟实验数据和实测数据的处理 ,验证了这一方法的有效性。另外 ,还给出了其它方法对同样数据的处理结果 ,通过与这些方法相比较 ,自适应直达波滤除法是一种运算量少、信号失真小、并可实时处理的方法。 展开更多

关键词 直达波 自适应信号处理 定向滤波 脉冲探地雷达 自适应对消 时域有限差分法

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铜基微同轴技术及其在毫米波太赫兹领域的应用

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作者 史光华 郭诚 +3 位作者 王真 温潇竹 徐达 张安学 《空间电子技术》 2024年第5期30-39,共10页

近年来国内铜基微同轴技术在毫米波和太赫兹器件应用领域取得了显著进展。首先,论文综述了铜基微同轴的标准加工工艺,并介绍了基于该工艺成功设计的覆盖DC-1THz频段的多种传输线结构,包括矩形同轴、矩形波导、脊波导等常见射频传输线。... 近年来国内铜基微同轴技术在毫米波和太赫兹器件应用领域取得了显著进展。首先,论文综述了铜基微同轴的标准加工工艺,并介绍了基于该工艺成功设计的覆盖DC-1THz频段的多种传输线结构,包括矩形同轴、矩形波导、脊波导等常见射频传输线。其次,基于微同轴技术的大量有源和无源器件的设计,如滤波器、天线、宽带定向耦合器、射频GSG探针、放大器和倍频器等,这些器件的频率范围覆盖10 MHz至330 GHz,均基于微同轴工艺的特点进行了特殊设计,充分利用了该工艺的固有优势。最后,这些成果展示了国内铜基微同轴技术在射频器件模组领域的蓬勃发展,凸显出我国在铜基微同轴射频器件设计和加工技术方面的日益成熟。这些实践应用进一步证明了铜基微同轴技术在微波特性和小型化方面的卓越优势。因此,采用铜基微同轴技术的射频器件在毫米波和太赫兹领域展现出巨大的应用潜力和广阔的发展前景。 展开更多

关键词 铜基微同轴 射频MEMS 毫米波 太赫兹

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UKF及其在目标跟踪中的应用 被引量：12

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作者 朱安福 景占荣 +1 位作者 羊彦 张安学 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第8期27-29,共3页

在高斯噪声环境下,为了解决扩展卡尔曼滤波(EKF)在目标跟踪应用中精度低和滤波发散的问题,将无迹卡尔曼滤波(UKF)应用于非线性系统的目标跟踪。研究了无迹卡尔曼滤波估计方法,对采样策略进行了比例修正。通过UKF在目标跟踪中的应用仿真... 在高斯噪声环境下,为了解决扩展卡尔曼滤波(EKF)在目标跟踪应用中精度低和滤波发散的问题,将无迹卡尔曼滤波(UKF)应用于非线性系统的目标跟踪。研究了无迹卡尔曼滤波估计方法,对采样策略进行了比例修正。通过UKF在目标跟踪中的应用仿真结果表明,与EKF相比较,UKF有更好的跟踪性能、收敛快、对噪声有更强的适应能力,算法实现简单。 展开更多

关键词 无迹卡尔曼滤波(UKF) 目标跟踪 扩展卡尔曼滤波(EKF)

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高功率超宽带双馈源抛物面天线设计与仿真 被引量：5

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作者 郭晨 张安学 +2 位作者 吴辉 蒋延生 汪文秉 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期658-661,共4页

各种超宽带(UWB)及高功率应用中对天线辐射功率及辐射方向性需求不同。针对增大抛物面天线主轴前向辐射功率及改善方向性等问题,提出了一种双馈源半抛物面脉冲辐射天线。通过对多种馈电方式进行仿真和性能比较,得到一种辐射性能相对较... 各种超宽带(UWB)及高功率应用中对天线辐射功率及辐射方向性需求不同。针对增大抛物面天线主轴前向辐射功率及改善方向性等问题,提出了一种双馈源半抛物面脉冲辐射天线。通过对多种馈电方式进行仿真和性能比较,得到一种辐射性能相对较优的双馈源焦距内馈电方式抛物面天线。仿真结果表明:这种由两个TEM喇叭辐射单元同时向抛物面馈电构成的反射面天线可以在抛物面口径内进行功率合成,形成峰值功率更高的电磁脉冲,以改善天线主轴方向的辐射增益及方向性。 展开更多

关键词 高功率 超宽带(UWB) 脉冲辐射天线(IRA) 时域有限差分(FDTD) TEM喇叭天线 双馈源 半抛物反射面

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基于LC耦合机制调谐设计薄屏宽带频率选择表面 被引量：8

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作者 郑麟 屈绍波 +2 位作者 闫明宝 张安学 吴敢 《微波学报》 CSCD 北大核心 2016年第3期1-5,共5页

以环形单元为基础设计出一种三屏金属阵列通过两层薄介质级联的频率选择表面(FSS)。建立等效电路模型,根据传输线理论给出金属栅格阵列(感性表面)与间隔的金属方环(容性表面)的近似电容、电感公式,通过调整结构几何参数分析LC耦合机制,... 以环形单元为基础设计出一种三屏金属阵列通过两层薄介质级联的频率选择表面(FSS)。建立等效电路模型,根据传输线理论给出金属栅格阵列(感性表面)与间隔的金属方环(容性表面)的近似电容、电感公式,通过调整结构几何参数分析LC耦合机制,调谐出最优的宽带传输特性。最后,采用PCB加工工艺制备了FSS样件并在暗室进行了传输特性测试。得到的测试结果与数值结果一致,结果表明这种频率选择表面对电磁波大角度入射和不同电磁波极化方式都具有稳定的传输特性。 展开更多

关键词 宽带频率选择表面 感性表面 容性表面 带通滤波器

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基于开口谐振环的反射超表面设计及实验研究 被引量：8

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作者 陈红雅 王甲富 +2 位作者 马华 屈绍波 张安学 《微波学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期1-4,共4页

相位梯度超表面可在其表面形成额外的平行波矢分量,从而可对反射波的反射方向进行调控,导致反常反射现象。主要研究在垂直入射情况下通过反射超表面实现对电磁波的反常反射,首先阐明了反射超表面的设计原理,得到了反射超表面的设计理论... 相位梯度超表面可在其表面形成额外的平行波矢分量,从而可对反射波的反射方向进行调控,导致反常反射现象。主要研究在垂直入射情况下通过反射超表面实现对电磁波的反常反射,首先阐明了反射超表面的设计原理,得到了反射超表面的设计理论,并设计了基于开口谐振环的反常反射超表面。仿真和测试结果表明,通过优化设计不同结构参数的开口谐振环阵列单元,可以在设计频点处通过超表面平行波矢控制电磁波的反射方向,将反射波偏折到设计方向。由于其对电磁波反射方向的自由调控,反射超表面在天线、隐身等领域具有重要的应用前景,可望应用于高方向性天线、雷达散射截面缩减、反射聚焦平板等。 展开更多

关键词 相位梯度 超表面 反常反射

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一种基于多模态OAM波束的目标特征智能识别方法 被引量：5

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作者 周宁宁 朱士涛 +2 位作者 年毅恒 田春明 张安学 《雷达学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第5期760-772,共13页

高效率目标探测需要借助探测信号的低相关性空间调制,调制数量大且具有时间独立性。携带轨道角动量(OAM)的涡旋波束具有无穷多种模态且不同模态之间相互正交,借助强色散材料可以实现频率域的多模态OAM波束产生。该文首先对OAM的传播特... 高效率目标探测需要借助探测信号的低相关性空间调制,调制数量大且具有时间独立性。携带轨道角动量(OAM)的涡旋波束具有无穷多种模态且不同模态之间相互正交,借助强色散材料可以实现频率域的多模态OAM波束产生。该文首先对OAM的传播特性进行推导,给出了符合探测需求的多模态OAM波束源特征;在此基础上,研究了不同模态的OAM波束在3种不同应用场景下目标反射回波信号特性,采用卷积神经网络对不同反射场景下的数据特征进行提取,实现了对未知场景的判断及场景内的目标识别,并进行了抗噪性能分析。实验结果表明:理想状态下,网络对目标场景判断的准确率可达97:5%;各反射场景中的两个相邻目标的间隔大于某一阈值时,网络对目标位置的识别准确率均高于80%。但目标识别效果有环境依赖性,当SNR<20 dB时,3种场景内的目标识别准确率均大幅降低。 展开更多

关键词 空间调制 轨道角动量(OAM) 多模态涡旋电磁波 卷积神经网络 特征提取 目标识别

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探地雷达超宽带背腔蝶形天线设计与实现 被引量：27

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作者 郭晨 刘策 张安学 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期221-226,共6页

设计实现了一种中心频率为400 MHz的吸波材料填充式背腔蝶形天线,并将此天线应用于超宽带探地雷达系统,组装完成了一套400 MHz无线控制探地雷达系统样机。背腔式设计的探地雷达收发天线可以克服传统蝶形天线在H面全向辐射所带来的缺点,... 设计实现了一种中心频率为400 MHz的吸波材料填充式背腔蝶形天线,并将此天线应用于超宽带探地雷达系统,组装完成了一套400 MHz无线控制探地雷达系统样机。背腔式设计的探地雷达收发天线可以克服传统蝶形天线在H面全向辐射所带来的缺点,从而提高雷达系统的信噪比及收发天线之间的隔离度。对背腔蝶形天线的设计进行了规律性研究,总结了吸波材料填充式背腔蝶形天线系统在工程化实现时的设计经验。实际路测数据验证了所设计背腔天线在此套探地雷达系统中性能表现稳定良好。 展开更多

关键词 超宽带(UWB) 探地雷达(GPR) 背腔 吸波材料 蝶形天线

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