The invention discloses a vehicle-borne cross-sectional scanning ultra-wideband radar, which comprises a transmitting array antenna comprising N array units, the array unit being a wide beam antenna, the array unit being a one-dimensional linear array, the feed port of the array unit being connected with the total feed port through a connecting cable, and the transmitting array antenna being arranged outside the vehicle for receiving. An array antenna, the receiving array antenna and the transmitting array antenna are arranged in parallel, and the receiving array antenna is arranged outside the vehicle body; an ultra-wideband pulse source, the ultra-wideband pulse source and the total feed port are connected to provide a narrow pulse transmission signal; and a receiver, the receiver and the receiving array antenna are connected. \u672c\u53d1\u660e\u7684\u6709\u76ca\u6548\u679c\u4e3a\u63d0\u4f9b\u4e86\u4e00\u79cd\u626b\u63cf\u65ad\u9762\u5185\u53cd\u5c04\u7269\u4f53\u7684\u5b9a\u5411\u65b9\u6cd5\uff0c\u6ee1\u8db3\u8def\u9762\u3001\u96a7\u9053\u7b49\u65e0\u635f\u68c0\u6d4b\u5bf9\u9ad8\u6548\u7387\u6d4b\u91cf\u7684\u8981\u6c42\u3002
【技术实现步骤摘要】
一种车载断面扫描超宽带雷达及定向方法
本专利技术属于微波雷达领域,具体涉及一种车载断面扫描超宽带雷达。
技术介绍
超宽带雷达是指一种工作电磁波相对带宽超过25%或绝对带宽超过500MHz的雷达。当工作频率处于米波等相对较低频段时,超宽带雷达同时具有较好的分辨率和穿透性,超宽带雷达被广泛应用隧道无损检测、地下目标探测以及穿墙探测等领域。由于同等增益要求下低频段超宽带雷达天线尺寸较大,一般超宽带透视雷达天线的波束较宽,增益较低。为提高测量性能,现有车载超宽带雷达多采用天线抵近甚至紧贴被测物体表面的方式工作,有效测量范围较小,测量效率相对较低。如目前地下目标或路面质量检测雷达多采用天线拖车形式,测量天线与地面较近,单次测量覆盖的地面区域有限,且单通道测量情况下在垂直行车方向不具备分辨力;隧道无损检测雷达主要采用天线接触衬砌表面的检测方式,行车速度较慢,仅能选择有限数量的测线进行测量。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题,本专利技术提供一种车载断面扫描超宽带雷达,本专利技术能够利用具有较高增益扇形波束及聚焦功能的超宽带阵列天线、高稳定度的窄脉冲源以及具有高采集速度的接收机,结合车体运动,组成一种车载断面扫描超宽带雷达,实现了较远距离下物体断面的扫描测量;同时,基于超宽带雷达回波在时域或频域的差异特征提供了一种扫描断面内反射物体的定向方法,满足路面、隧道等无损检测对高效率测量的要求。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案:一种车载断面扫描超宽带雷达,该雷达包括:发射阵列天线,所述发射阵列天线包括N个阵列单元,所述阵列单元为宽波束天线,所述阵列单元呈一维线阵,所述 ...
【技术保护点】
1.一种车载断面扫描超宽带雷达,其特征在于,该雷达包括:发射阵列天线(1),所述发射阵列天线(1)包括N个阵列单元(11),所述阵列单元(11)为宽波束天线,所述阵列单元(11)呈一维线阵,所述阵列单元(11)的馈电口通过连接电缆与总馈电口连接,所述发射阵列天线(1)设置在车体外部;接收阵列天线(2),所述接收阵列天线(2)与所述发射阵列天线(1)平行设置,所述接收阵列天线(2)设置在车体外部;超宽带脉冲源(3),所述超宽带脉冲源(3)与所述总馈电口连接,用来提供窄脉冲发射信号;以及接收机(4),所述接收机(4)与所述接收阵列天线(2)连接;其中,N为大于等于2的整数;所述阵列单元(11)安装于天线安装板(5)的一条直线上,将该直线设为一坐标系的X轴,将所述雷达的探测方向在垂直于X轴面内的投影与Y轴夹角记为方位角,将阵列单元(11)在X轴方向的坐标位置记为xi,i=1,2,…,N,发射阵列天线(1)在垂直于X轴方向的天线波束宽度大于90度;所述阵列单元(11)在被测物体的预定位置处的天线增益达到最大,所述连接电缆长度分别记为Li,i=1,2,…,N,将各阵列单元(11)发射的聚焦电磁波 ...
【技术特征摘要】
1.一种车载断面扫描超宽带雷达,其特征在于,该雷达包括:发射阵列天线(1),所述发射阵列天线(1)包括N个阵列单元(11),所述阵列单元(11)为宽波束天线,所述阵列单元(11)呈一维线阵,所述阵列单元(11)的馈电口通过连接电缆与总馈电口连接,所述发射阵列天线(1)设置在车体外部;接收阵列天线(2),所述接收阵列天线(2)与所述发射阵列天线(1)平行设置,所述接收阵列天线(2)设置在车体外部;超宽带脉冲源(3),所述超宽带脉冲源(3)与所述总馈电口连接,用来提供窄脉冲发射信号;以及接收机(4),所述接收机(4)与所述接收阵列天线(2)连接;其中,N为大于等于2的整数;所述阵列单元(11)安装于天线安装板(5)的一条直线上,将该直线设为一坐标系的X轴,将所述雷达的探测方向在垂直于X轴面内的投影与Y轴夹角记为方位角,将阵列单元(11)在X轴方向的坐标位置记为xi,i=1,2,…,N,发射阵列天线(1)在垂直于X轴方向的天线波束宽度大于90度;所述阵列单元(11)在被测物体的预定位置处的天线增益达到最大,所述连接电缆长度分别记为Li,i=1,2,…,N,将各阵列单元(11)发射的聚焦电磁波射线与X轴夹角记为αi,所有阵列单元(11)的聚焦点位于被测物体内部深度d处,若已知第1个阵列单元(11)的馈电口至被测物体表面的垂直距离为H、第1个阵列单元(11)的聚焦电磁波射线与X轴的夹角为α1、与第1个阵列单元的连接电缆长度为L1,则第i个阵列单元的连接电缆长度满足以下关系式,Li=L1+(R1-Ri)/γ其中β为被测物体表面与X轴夹角;ε为被测物体平均的相对介电常数;γ为连接电缆的时延系数,取电磁波在电缆中传播延时与相同长度空气中传播延时的比值;αi、θi及阵列单元(11)...
【专利技术属性】
技术研发人员:钟金华,
申请(专利权)人:上海匀羿电磁科技有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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