Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Development of new antenna concepts for ground penetrating radar.

Development of new antenna concepts for ground penetrating radar. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen
Författare: Gunnarsson Ronny, Erickson Roland
Ort: Linköping
Sidor: 89
Utgivningsår: 2001
Publiceringsdatum: 2001-01-01
Rapportnummer: (FOI-R--0269--SE)
Nyckelord markradar, minradar, TEM-horn, dielektrisk stavantenn, impulsradar, stegad frekvensradar, FDTD, minspaning, ground penetrating radar, mineradar, dielectic rod antenna, impulse radar, stepped frequency radar, mine finding
Sammanfattning Denna rapport sammanfattar studier och utveckling av tänkbara antennkoncept för person- och fordonsburna minradarsystem. Studien har koncentrerats på TEM-hoRN samt dielektriska stavantenner. Möjligheter och begränsningar hos TEM-hornantenner anpassade för impulsradar demonstreras. En antenn för impulsradar medför motstridiga krav på hög momentan bandbredd, hög antennvinst, liten storlek, eventuellt korslagd sändar- och mottagarantenn m.m. Kraftiga kompromisser måste göras. Dessa kompromisser innebär att det inte är möjligt att samtidigt uppnå hög antennvinst och stor bandbredd med en enda liten antenn. Mätningar utförda med en demonstratorantenn MPAX i inomhusmätLandskap har visat att antennen kan detektera metalliska minor, stridsvagnsminor samt splitter, metallsfärer och i viss mån truppminor som är nedgrävda i sand och jord. I de flesta tillämpningar av dielektriska stavantenner utnyttjas dessa endast över ett smalt frekvensområde. I minradartillämpningar krävs däremot mycket bred frekvenstäckning. En viktig begränsande faktor för bandbredden är antennens matning. Det visar sig att det, för att erhålla en bredbandig antenn, är fördelaktigt att hålla diametern på antennen mindre än diametern på den matande vågledaren. De numeriska simuleringarna samt den experimentella utvärderingen visade att en dubbelkonisk stavantenn ger bredbandigare egenskaper (mindre backlober, och backlober som dyker upp vid högre frekvenser) än den enkla stavantennen.
Abstract This report summarizes studies and development of conceivable antenna concepts for handheld and vehiclemounted mineradar systems. The study has been concentrated on TEM-horns and dielectric rod antennas. Possibilities and limitations of TEM-horn antennas adapted for impulse radar are demonstrated. An antenna for impulse radar involves conflicting requirements of high instantaneous bandwidth, high antenna gain, small size, possible crossed transmitting and receiving antennas et cetera. Considerable compromises must be made. These compromises imply that it is not possible to simultaneously achieve high antenna gain and large bandwidth with a single small antenna. Measurements performed with a demonstrator antenna MPAX proved that the antenna can detect metallic mines, anti-tank mines and shrapnel, metal spheres and to some extent anti-personnel mines that are buried in sand and soil. In most applications of dielectric rod antennas these are used over a narrow frequency range. In mineradar applications a very broad frequency range is necessary. An important limiting factor for the bandwidth is the antenna feed. It is indicated that in order to obtain a broadband antenna it is advantageous to keep the diameter of the antenna smaller than the diameter of the feeding waveguide. The numerical simulations as well as the experimental evaluation showed that the doublecone rod antenna yields better broadband properties (smaller back lobes, and back lobes that occur at higher frequencies) than the simple rod antenna.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182