摘要：为了获得较高的帧速率以及降低成本,提出了一种带有波束扫描功能的T形太赫兹成像系统.系统包含两个共极化扇形波束扫描天线,它们以T字形正交摆放.收发天线具有基本相同的内部结构,由角锥喇叭馈源、产生扇形波束的椭圆主反射体以及用于实现波束扫描功能的旋转次反射体构成,而所有这些元件都镶嵌在两个平行金属板之间.给出了T形太赫兹成像系统的具体设计,提出了设计高性能扇形波束扫描天线的系统化方法,最后给出了一些实验的成像结果,以论证系统的功能.

摘要：基于常规平面半椭圆偶极天线形式,研究了末端开槽天线的特性,分析了四种不同的末端开槽方式对天线驻波系数、端口阻抗、群延时等特性的影响.在仿真分析比较了天线末端采用半圆面开槽、电阻加载的方式、开槽单元数量以及背腔形式对天线特性影响的基础上,设计了一种中心频率为400 MHz的平面半椭圆、末端双半圆面开槽加载以及V形金属背腔的新型超宽带天线,加工制作并测试了该天线.测试结果表明:该天线阻抗带宽优于两个倍频程,波形保真度高;同时该天线成本低廉易于集成,能够应用于穿墙成像雷达.

摘要：航空磁法勘探是一种高效、便捷的地球物理勘探方法。使用多个光泵磁力仪实现全轴梯度测量是航空磁法勘探中的一种重要手段。该文针对无人机飞行平台设计了一种航磁全轴总场梯度测量系统,并提出使用前馈网络的方法来实现航磁数据的补偿。系统通过4个光泵磁力仪获得全轴总场梯度数据,经过前馈网络实现数据补偿后,全轴总场梯度数据补偿质量的提升比分别为15.2,4.7和5.9,数据峰值信噪比的提升分别为17.1 d B,6.5 d B和6.5 d B,交叉标定系数表明前馈网络具有很好的泛化性能。实验结果验证了该文采用的全轴梯度系统和数据补偿方法的正确性和有效性,能够有效地应用于高精度航磁勘探领域。

摘要：光电检测电路噪声性能是影响磁力仪灵敏度的重要因素。基于M_x型铯光泵磁力仪光电信号的特点,对磁力仪光电检测电路噪声来源进行分析,建立了基于跨阻放大电路的等效噪声模型,推导出电路信噪比及输出噪声频谱特性,并分析各噪声分量在总噪声中的比重;根据磁力仪拉莫尔信号频带范围,设计研制了具有低噪声性能的光电检测电路并应用于铯光泵磁力仪。测试结果表明,所提噪声模型理论分析和实验结果一致,基于跨阻放大的光电检测电路,其低频段噪声主要由等效电流噪声决定,随着频率升高,放大器等效电压噪声逐渐起主要作用。进一步的野外实验表明,基于光电检测电路所研制的光泵磁力仪噪声达0.6 pT/√Hz,与国外同类产品CS-VL水平相当。

摘要：当前在地球物理勘探中使用的电场传感器探头一不极化电极存在一些不足，如要求电极具有较低的接地阻抗，这使其在沙漠、冻土、戈壁等高阻区应用较为困难。分析了电场传感器系统的等效电路，指出低频电容性电场传感器应用在地球物理电法勘探中的可能性，并设计出一种低频电容性电场传感器，该电场传感器可直接放置于地面，进行地电场的测量。为提高电场传感器测量的准确性，采用输入电容中和技术以抑制耦合电容变化所带来的测量误差。该电场传感器工作频率为0．1～1kHz。外场测试表明，该电场传感器具备准确测量地电场信号的能力，在工作频率范围内获得与不极化电极相似的测量结果，幅值差异小于5％。该电场传感器在高阻区的地球物理勘探领域具有较好的应用前景。

摘要：该文设计了一种用于生命探测雷达的超宽带低背腔平面天线。该天线由一对半椭圆形天线臂组成,采用紧凑的1:2不平衡到平衡传输线变压器实现馈电。由于生命探测雷达工作在脉冲体制下,因而要求天线具有较大的带宽和良好的时域特性来保证信号不失真。为了消除天线臂截断效应引起的反射,采用半圆槽对天线臂末端进行锐化,增强了天线臂上残余电流的集中,同时采用电阻加载技术提高对反射电流的吸收能力。仿真和实验测量结果表明,所设计的天线具有良好的时域特性,能够满足生命探测雷达系统整机的开发和设计要求。

摘要：阻性加载技术可以有效拓展天线带宽、降低时域振铃.该文以双纽线构成平面印制天线的辐射臂,分析阻性加载对其频域和时域特性的影响.通过数值仿真,讨论了天线在两种阻性加载方式下阻抗带宽和时域波形的变化.设计了一款指数型微带转平行双线的巴伦,并对巴伦和天线进行了加工及测试.测量结果表明,天线时域波形拖尾振铃小于10%;在0.8～6GHz频带内,天线单元回波损耗小于-10dB.将天线与雷达收发系统集成后,进行地下目标探测实验.雷达探测结果成像清晰、浅层目标分辨率较高.该天线具有超宽带、低振铃、紧支撑等特点,可满足便携式探地雷达的工程化应用需求.

摘要：设计了一种新型的适用于道路检测探地雷达的单周期脉冲发生器。该脉冲发生器包含驱动电路、阶跃恢复二极管(SRD)脉冲形成电路和脉冲整形电路三部分。驱动电路可以使TTL形式的触发脉冲变为电流更大的快前沿脉冲,用来形成给后级电路的驱动脉冲;SRD脉冲产生电路选取渡越时间较小的阶跃恢复二极管结构,通过对前级电路产生的驱动脉冲整形得到负极性高斯脉冲,然后利用微带短路线、肖特基二极管和电容并联实现生成单周期脉冲和振铃抑制的功能,提高超宽带天线辐射的效率以及测量信噪比。测量结果表明,在1MHz脉冲重复频率的情况下,峰峰值最大为23V,脉冲半高宽为138ps,振铃水平为1.25%,而当脉冲重复频率提高到5 MHz,该脉冲发生器产生脉冲波形幅度和带宽基本没有太大变化。这些特征说明,该脉冲发生器具有很高的频率稳定性,且在高分辨率探测应用情景中将会有很好的表现。

摘要：为分析磁通门磁场传感器的工作原理,基于Maxwell和Simplorer软件建立了磁通门磁场传感器的电磁联合仿真模型,仿真了磁通门非线性激励电路中电流波形和磁通门传感器的瞬态响应过程,分析计算了磁通门二次谐波灵敏度以及磁通门传感器的转换系数。为验证仿真模型的准确性,利用钴基非晶薄片制作了磁通门传感器探头并利用开关电源驱动电路激励磁通门工作。实际测量的激励电流波形与仿真结果基本一致,磁通门二次谐波灵敏度的测量值与仿真值误差小于1.1%。测量磁通门的频率响应曲线得到磁通门的转换系数为100 m V/μT,与仿真值几乎完全一致,两者误差小于1.5%。该仿真模型对理解磁通门传感器的工作原理、瞬态响应过程以及指导微型磁通门传感器设计具有重要意义。

摘要：航空磁法勘探中飞机的干扰磁场显著降低光泵磁力仪的探测能力。有效地补偿飞机干扰磁场具有重要意义。提出采用功率谱估计的方法对飞机机动飞行信号进行处理,从而获得航磁补偿系数的最优求解频带,并结合航磁补偿模型实现数据的最优补偿。设计高空标定飞行实验,对该方法进行验证。实验结果表明,该预处理方法在航磁补偿中使补偿系数的求解更加准确,从而获得更高的补偿提升比。