本发明专利技术提供一种超宽带天线匹配网络仿真方法、装置及超宽带天线，涉及通信技术领域，所述方法应用于超宽带天线，包括：将所述超宽带天线安装在环绕器上；将所述环绕器固定于测试平台上，调整所述测试平台的离地高度，所述测试平台用于为所述超宽带天线提供处于理想太空环境中、避免地面干扰的模拟环境；利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数；根据所述特性参数设计所述超宽带天线对应的匹配网络，所述匹配网络用于表征在所述模拟环境中的超宽带天线匹配网络。本发明专利技术模拟了在火星次表层探测中的超宽带天线的运行，避免了地面对于超宽带天线运行的干扰，同时在模拟中成功实现了对短波和超短波频段的跨越。实现了对短波和超短波频段的跨越。实现了对短波和超短波频段的跨越。
【技术实现步骤摘要】
超宽带天线匹配网络仿真方法、装置及超宽带天线
[0001]本专利技术涉及通信
，具体地涉及一种超宽带天线匹配网络仿真方法、一种超宽带天线匹配网络仿真装置和一种超宽带天线。
技术介绍
[0002]火星次表层探测雷达是火星环绕器上的重要载荷，能够实现环绕轨道火星次表层结构高分辨率探测，获取火星表层和次表层雷达回波数据，为深入研究火星地质结构提供科学依据。
[0003]超宽带天线系统是火星次表层探测雷达重要组成部分。通常，由超宽带发射天线和超宽带接收天线组成，环绕器在环绕轨道时，超宽带发射天线和超宽带接收天线通过各自的展开机构展开，雷达开机工作时，发射机将特定波形的信号送至超宽带发射天线向火星地面辐射电磁信号，并通过发射天线超宽带发射天线和超宽带接收天线同时接收回波信号，完成对火星次表层信息的探测。
[0004]然而，由于地面条件和所处环境所限，很难在地表模拟环绕轨道火星次表层结构高分辨率探测活动，尤其很难模拟超宽带天线的匹配网络在火星次表层探测中的运行状况。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种超宽带天线匹配网络仿真方法、装置及超宽带天线，设计了一种可搭载于火星次表层探测雷达的超宽带天线，模拟了在火星次表层探测中的超宽带天线的运行，并在模拟中成功实现了对短波和超短波频段的跨越。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种超宽带天线匹配网络仿真方法，应用于超宽带天线，所述方法包括：
[0007]将所述超宽带天线安装在环绕器上，所述环绕器用于表征模拟对火星次表层进行探测的探测环绕器；
[0008]将所述环绕器固定于测试平台上，调整所述测试平台的离地高度，所述测试平台用于为所述超宽带天线提供处于理想太空环境中、避免地面干扰的模拟环境；
[0009]利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数；
[0010]根据所述特性参数设计所述超宽带天线对应的匹配网络，所述匹配网络用于表征在所述模拟环境中的超宽带天线匹配网络。
[0011]具体的，所述超宽带天线包括第一发射天线、第二发射天线、第一接收天线、第二接收天线、第一反向巴伦以及第二反向巴伦，所述将所述超宽带天线安装在环绕器上，包括：
[0012]通过电缆将所述第一发射天线的端口、所述第二发射天线的端口分别与所述第一反向巴伦的两个子端口相连接；
[0013]通过电缆将所述第一反向巴伦的总端口与所述环绕器的雷达装置相连接；
[0014]通过电缆将所述第一接收天线的端口、所述第二接收天线的端口分别与所述第二反向巴伦的两个子端口相连接；
[0015]通过电缆将所述第二反向巴伦的总端口与所述环绕器的雷达装置相连接。
[0016]所述调整所述测试平台的离地高度，包括：
[0017]利用电磁仿真软件监测所述超宽带天线的性能，得到监测结果；
[0018]根据所述监测结果确定所述离地高度。
[0019]具体的，所述特性参数包括所述第一发射天线对应的阻抗和所述第二发射天线对应的阻抗，所述利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数，包括：
[0020]将所述矢量网络分析仪的两个端口分别与所述第一发射天线的馈电端口、所述第二发射天线的馈电端口相连接；
[0021]所述第一接收天线的馈电端口、所述第二接收天线的馈电端口分别外接负载电阻；
[0022]获取所述第一发射天线对应的阻抗和所述第二发射天线对应的阻抗。
[0023]具体的，所述特性参数包括所述第一接收天线对应的阻抗和所述第二接收天线对应的阻抗，所述利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数，包括：
[0024]将所述矢量网络分析仪的两个端口分别与所述第一接收天线的馈电端口、所述第二接收天线的馈电端口相连接；
[0025]所述第一发射天线的馈电端口、所述第二发射天线的馈电端口分别外接负载电阻；
[0026]获取所述第一接收天线对应的阻抗和所述第二接收天线对应的阻抗。
[0027]具体的，所述匹配网络包括所述第一发射天线对应的匹配网络、所述第二发射天线对应的匹配网络、所述第一接收天线对应的匹配网络和所述第二接收天线对应的匹配网络，所述根据所述特性参数设计所述超宽带天线对应的匹配网络，包括：
[0028]将所述特性参数导入所述电磁仿真软件，通过实频法设计获得所述第一发射天线对应的匹配网络、所述第二发射天线对应的匹配网络、所述第一接收天线对应的匹配网络和所述第二接收天线对应的匹配网络。
[0029]另一方面，本专利技术实施例提供一种超宽带天线匹配网络仿真设计装置，所述装置包括：
[0030]安装单元，用于将所述超宽带天线安装在环绕器上，所述环绕器用于表征模拟对火星次表层进行探测的探测环绕器；
[0031]测试平台调试单元，用于将所述环绕器固定于测试平台上，调整所述测试平台的离地高度，所述测试平台用于为所述超宽带天线提供处于理想太空环境中、避免地面干扰的模拟环境；
[0032]特性参数获取单元，用于利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数；
[0033]匹配网络设计单元，用于根据所述特性参数设计所述超宽带天线对应的匹配网络，所述匹配网络用于表征在所述模拟环境中的超宽带天线匹配网络。
[0034]再一方面，本专利技术实施例提供一种超宽带天线，包括第一发射天线、第二发射天线、第一接收天线、第二接收天线、第一反向巴伦以及第二反向巴伦，其特征在于，所述第一发射天线、所述第二发射天线、所述第一接收天线以及所述第二接收天线均为单极子天线，
所述第一发射天线和所述第二发射天线组合构成水平极化偶极子天线，所述第一接收天线和所述第二接收天线组合构成垂直极化偶极子天线。
[0035]具体的，所述第一发射天线、所述第二发射天线所在的平面与所述第一接收天线、所述第二接收天线所在的平面呈正交关系。
[0036]具体的，所述第一接收天线与所述第二接收天线之间的夹角为220
°
。
[0037]本专利技术设计了一种可搭载于火星次表层探测雷达的超宽带天线，模拟了在火星次表层探测中的超宽带天线的运行，实现了对超宽带天线在自由空间中运行的模拟，避免了地面对于超宽带天线运行的干扰，同时在模拟中成功实现了对短波和超短波频段的跨越。
[0038]本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0039]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0040]图1为本申请实施例的一种超宽带天线匹配网络仿真方法的流程示意图；
[0041]图2为本专利技术实施例提供的一种超宽带天线匹配网络仿真装置的一种结构示意图；
[0042]图3为本专利技术实施例提供的一种超宽带天线的结构示意图。
具体实施方式
[0043本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种超宽带天线匹配网络仿真方法，其特征在于，应用于超宽带天线，所述方法包括：将所述超宽带天线安装在环绕器上，所述环绕器用于表征模拟对火星次表层进行探测的探测环绕器；将所述环绕器固定于测试平台上，调整所述测试平台的离地高度，所述测试平台用于为所述超宽带天线提供处于理想太空环境中、避免地面干扰的模拟环境；利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数；根据所述特性参数设计所述超宽带天线对应的匹配网络，所述匹配网络用于表征在所述模拟环境中的超宽带天线匹配网络。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超宽带天线包括第一发射天线、第二发射天线、第一接收天线、第二接收天线、第一反向巴伦以及第二反向巴伦，所述将所述超宽带天线安装在环绕器上，包括：通过电缆将所述第一发射天线的端口、所述第二发射天线的端口分别与所述第一反向巴伦的两个子端口相连接；通过电缆将所述第一反向巴伦的总端口与所述环绕器的雷达装置相连接；通过电缆将所述第一接收天线的端口、所述第二接收天线的端口分别与所述第二反向巴伦的两个子端口相连接；通过电缆将所述第二反向巴伦的总端口与所述环绕器的雷达装置相连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整所述测试平台的离地高度，包括：利用电磁仿真软件监测所述超宽带天线的性能，得到监测结果；根据所述监测结果确定所述离地高度。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特性参数包括所述第一发射天线对应的阻抗和所述第二发射天线对应的阻抗，所述利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数，包括：将所述矢量网络分析仪的两个端口分别与所述第一发射天线的馈电端口、所述第二发射天线的馈电端口相连接；所述第一接收天线的馈电端口、所述第二接收天线的馈电端口分别外接负载电阻；获取所述第一发射天线对应的阻抗和所述第二发射天线对应的阻抗。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述特性参数包括所述第一接收天线对应的阻抗和所述第二接收天线对应的阻抗，所述利用矢量网络分析仪获取所述超宽带天线的特性参数，包括：将所述矢量网络分析仪的两个端口分别与所述第一接收天线...
【专利技术属性】
技术研发人员：张琪春，余泽，郐吉野，苗菁，王亚茹，张小林，金谋平，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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