钻孔雷达定向天线仿真与设计

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钻孔雷达定向天线仿真与设计

赵青, 邓祥开, 常兴浩, 赵怿哲, 唐剑明

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赵青, 邓祥开, 常兴浩, 赵怿哲, 唐剑明. 钻孔雷达定向天线仿真与设计[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

引用本文:

赵青, 邓祥开, 常兴浩, 赵怿哲, 唐剑明. 钻孔雷达定向天线仿真与设计[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

ZHAO Qing, DENG Xiang-kai, CHANG Xing-hao, ZHAO Yi-zhe, TANG Jian-ming. Simulation and Design of Directional Antenna in Borehole Radar[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

Citation:

ZHAO Qing, DENG Xiang-kai, CHANG Xing-hao, ZHAO Yi-zhe, TANG Jian-ming. Simulation and Design of Directional Antenna in Borehole Radar[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

钻孔雷达定向天线仿真与设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

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

基金项目:

国家863项目(2013AA064603); 四川省科技厅应用基础项目(2013JY0003)

作者简介:
赵青(1964-),男,博士,主要从事雷达测井和电波传播等方面的研究.

中图分类号: TN95

Simulation and Design of Directional Antenna in Borehole Radar

1.
School of Physical Electronics,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054;
2.
China Petrochemical Southwest Well Logging Company Chengdu 610100;
3.
China Petrochemical North China Petroleum Engineering Company Zhengzhou 450006

摘要: 采用分布介质加载和集中电阻加载宽带小型化技术, 设计了一个四方向的定向天线. 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S11与仿真结果吻合.
- 钻孔雷达 /
- 定向天线 /
- 介质加载 /
- 小型化 /
- 电阻加载
Abstract: A directional antenna of four directions is designed based on the broadband miniaturization technology of distribution medium load and concentrated resistance load. The gain of antenna main lobe is 5.4 dB and in the center frequency the gain of anterior lobe is 28 dB larger than the back lobe. The ratio of the peak-to-peak value of forward time-domain radiation pulse to backward time-domain radiation pulse is greater than 3. The trailing of time domain radiation pulse waveform is less than one fifth of main peak amplitude. The joint simulation of both omni-directional and directional borehole radar antennas shows that the directionality of the designed antenna is improved. The antenna is fabricated to make the test and the measured results of the antenna's S11 are consistent with the simulation results.
- borehole radar /
- directional antenna /
- medium load /
- miniaturization /
- resistance load

[1]	何德军, 王娟. 短波小型化软振子对数周期天线设计和实现 . 电子科技大学学报, 2023, 52(6): 826-829. doi: 10.12178/1001-0548.2022180
[2]	叶启彬, 胡泽林, 黄驿轩, 胡苏, 崔国龙, 张振宇. 5G NR通信雷达一体化系统雷达性能分析 . 电子科技大学学报, 2022, 51(6): 847-855. doi: 10.12178/1001-0548.2022299
[3]	袁野, 张岩, 郭成, 刘玉献, 薄勇, 赵青. 小型化高密度可调控电感耦合等离子体发生器性能研究 . 电子科技大学学报, 2022, 51(5): 715-720. doi: 10.12178/1001-0548.2021356
[4]	舒一洋, 唐得山, 饶云博, 罗讯. 小型化混合电磁交叉耦合带通滤波器设计 . 电子科技大学学报, 2022, 51(2): 207-212. doi: 10.12178/1001-0548.2021266
[5]	高明明, 李春晨, 南敬昌, 宋杨. 新型多模谐振器的陷波超宽带小型化滤波器 . 电子科技大学学报, 2021, 50(5): 703-709. doi: 10.12178/1001-0548.2021129
[6]	刘家州, 马宁, 邓希达, 延波. 基于扇形枝节加载谐振器的超宽带滤波器 . 电子科技大学学报, 2019, 48(1): 22-25. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.01.004
[7]	娄昊, 张群, 罗迎, 陈怡君, 何其芳. 天线孔径动态分割下的雷达一体化系统资源调度 . 电子科技大学学报, 2018, 47(1): 37-42. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.01.006
[8]	陈其科, 樊勇, 张永鸿, 宋开军. 用于近程被动成像的3mm波准光介质透镜天线设计 . 电子科技大学学报, 2016, 45(2): 168-173.
[9]	张天良, 周立国, 羊恺, 陈鹏, 任向阳, 侯方焰, 杨常林. 无耦合交叉线高温超导准椭圆函数滤波器 . 电子科技大学学报, 2016, 45(1): 26-29. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.01.003
[10]	饶妮妮, 罗衡荣, 刘丁赟, 陈星波, 周博, 邱朝阳. 采用变对角加载多级维纳滤波方法抑制机载雷达杂波的研究 . 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 641-646. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.001
[11]	鄢然, 罗勇. Ka回旋行波管自洽非线性注-波互作用研究 . 电子科技大学学报, 2011, 40(6): 873-877. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2011.06.013
[12]	王占平, 唐小宏, 易荣清, 高椿明, 周鹰, 杨立峰, 王亚非. 小型化快响应软X射线探测器研究 . 电子科技大学学报, 2010, 39(4): 578-580,633. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.04.022
[13]	孔令讲, 罗美方. 改进的对角加载自适应脉冲压缩算法 . 电子科技大学学报, 2010, 39(6): 854-858. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.06.011
[14]	宁俊松, 罗正祥. 小型化超宽阻带低通滤波器的设计 . 电子科技大学学报, 2010, 39(2): 223-226,213. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.02.015
[15]	杨万全, 袁爱平. LDPC编码自适应加载MIMO-OFDM系统性能分析 . 电子科技大学学报, 2008, 37(5): 664-667.
[16]	段兆云, 宫玉彬, 王文祥. 翼片加载螺旋线慢波系统的特性分析 . 电子科技大学学报, 2003, 32(4): 403-408.
[17]	补世荣, 羊恺, 罗正祥. 复杂耦合超导滤波器 . 电子科技大学学报, 2003, 32(4): 409-412.
[18]	张勇, 莫元龙. 有限厚度翼片加载螺旋线模型 . 电子科技大学学报, 2002, 31(5): 479-484.
[19]	徐锐敏, 延波, 李积微. 小型Ka频段锁相倍频源 . 电子科技大学学报, 2001, 30(6): 555-558.
[20]	张永鸿, 吴正德, 唐小宏, 樊勇. W波段小型化锁相源 . 电子科技大学学报, 1999, 28(4): 353-356.

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钻孔雷达定向天线仿真与设计

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

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

基金项目:

国家863项目(2013AA064603); 四川省科技厅应用基础项目(2013JY0003)

作者简介:
赵青(1964-),男,博士,主要从事雷达测井和电波传播等方面的研究.

收稿日期: 2013-07-11
修回日期: 2014-05-15
刊出日期: 2014-10-15

中图分类号: TN95

关键词:

摘要: 采用分布介质加载和集中电阻加载宽带小型化技术, 设计了一个四方向的定向天线. 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S11与仿真结果吻合.

English Abstract

赵青, 邓祥开, 常兴浩, 赵怿哲, 唐剑明. 钻孔雷达定向天线仿真与设计[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

引用本文:

赵青, 邓祥开, 常兴浩, 赵怿哲, 唐剑明. 钻孔雷达定向天线仿真与设计[J]. 电子科技大学学报, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

ZHAO Qing, DENG Xiang-kai, CHANG Xing-hao, ZHAO Yi-zhe, TANG Jian-ming. Simulation and Design of Directional Antenna in Borehole Radar[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

Citation:

ZHAO Qing, DENG Xiang-kai, CHANG Xing-hao, ZHAO Yi-zhe, TANG Jian-ming. Simulation and Design of Directional Antenna in Borehole Radar[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2014, 43(5): 691-695. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.05.010

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