NO316658B1 - Antennesystem for en georadar - Google Patents
Antennesystem for en georadar Download PDFInfo
- Publication number
- NO316658B1 NO316658B1 NO20025295A NO20025295A NO316658B1 NO 316658 B1 NO316658 B1 NO 316658B1 NO 20025295 A NO20025295 A NO 20025295A NO 20025295 A NO20025295 A NO 20025295A NO 316658 B1 NO316658 B1 NO 316658B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- antenna
- antenna elements
- antenna system
- devices
- elements
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005404 monopole Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 9
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 abstract description 2
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 abstract 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/12—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation operating with electromagnetic waves
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
- H01Q17/001—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems for modifying the directional characteristic of an aerial
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/40—Element having extended radiating surface
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Geology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Details Of Aerials (AREA)
- Aerials With Secondary Devices (AREA)
Description
Denne oppfinnelsen omhandler et antennesystem for georadar, hvor det utsendte elektromagnetiske felt kan styres til å innta to ulike ortogonale polarisasjoner. Antennesystemet monteres like over bakken, slik at de utsendte elektromagnetiske bølger primært stråler ned i bakken.
En georadar er en type radar som sender elektromagnetiske bølger (radiobølger) ned i bakken og måler refleksjoner fra objekter eller lagdelinger i undergrunnen. Antennen for denne type radar skal sørge for at det utsendte signalet trenger ned i bakken på best mulig mate. For at dette skal skje, bør antennen plasseres så nær bakken som mulig. For å oppnå tilstrekkelig isolasjon mellom georadarens sender og mottaker, brukes det som regel separate sender- og mottakerantenner som er montert ved siden av hverandre.
Såkalte "bowtie"-antenner har vært i bruk i flere anven-delser der en trenger høy båndbredde. Den mest kjente artikkelen omkring slike antenner ble publisert av G. H. Brown og 0. M. Woodward i RCA Review, pp 425-452, i desember 1952, og det har siden vært publisert mange artikler om varianter av denne type antenne. For georadar har det vært vanlig å bruke "bowtie"-dipoler, men disse krever såkalte balun- (balanced-to-unbalanced) transformatorer for å operere tilfredsstillende. I år 2000 publiserte E. S. Eide en artikkel i IEE Transactions on Microwave, Antennas and Propa-gation, Vol. 147, No. 3, som beskrev et nytt antennesystem bestående av et par "bowtie"-monopoler som er montert på undersiden av et V-formet jordplan. Siden dette antennesystemet bestod av monopoler i stedet for dipoler, var en ikke avhengig av baluner til antennen. Formen på jordplanet gjør imidlertid at man må benytte relativt mye tapsstoff (absorbenter) for å fylle rommet mellom jordplanet og antenneelementene. Den største ulempen med dette antennesystemet er likevel at konstruksjonen av jordplanet gjør det vanskelig å kople antennenes ytterste ender til jord via motstander .
Antennen er nå videreutviklet til et nytt antennesystem ifølge den foreliggende oppfinnelse, som fremstår med en ny og forbedret løsning på ovenstående.
Det er et formål med den foreliggende oppfinnelsen å frembringe et mer kompakt antennesystem ved å endre jordplanet og andre konstruksjonsmessige elementer. Et annet formål med oppfinnelsen er å muliggjøre en mer enklere kopling av antennenes ytre ender til jordplanet. De særlige trekk ved antennesystemet ifølge oppfinnelsen fremgår av det selvsten-dige krav 1. Ytterliggere trekk er angitt i de uselvstendige kravene.
Oppfinnelsen skal i det etterfølgende forklares nærmere under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Figur 1 viser en utførelse av antennesystemet ifølge oppfin
nelsen sett fra undersiden. Figur 2 viser et snitt av antennesystemet på fig. 1 sett fra
siden.
Figur 3 viser en annen utførelse av antennesystemet ifølge oppfinnelsen omfattende en rekke antenneundergrupper, hver bestående av fire antenneelementer.
På figur 1 vises et antennesystem som består av fire antenneelementer 1-4 som er montert med en 45 graders vinkel i forhold til antennesystemets symmetriakse 5, hvorav to 1, 2 av antenneelementene tjener til sending med to ortogonale polarisasjoner A hhv. B. Ved den første polarisasjon A er det utsendte elektromagnetiske felt orientert -45 grader på antennesystemets symmetriakse 5, mens det ved den andre polarisasjon B er orientert +45 grader på antennesystemets symmetriakse 5. De resterende to 3, 4 av antenneelementene 1-4 tjener til mottaking med de samme to ortogonale polarisasjoner A hhv. B. Valg av den første polarisasjon A skjer ved å kople radarsenderen til det første senderantenneelement 1 og mottakeren til det første mottakerantenneelement 3, mens den andre polarisasjon B oppnås ved å benytte de andre to antenneelementer 2, 4 til henholdsvis sending og mottaking. Antenneelementene 1-4 består av triangelformede monopoler laget av elektrisk ledende materiale på en elektrisk isolerende plateformet bærer 6, særlig et kretskortlaminat som er for eksempel 1,55 mm tykt og er av typen FR-4. Kretskortlaminatene 6 er plassert på undersiden av plateformede lag av en radarabsorbent 7 som er for eksempel av typen Eccosorb AN79 fra Emerson & Cuming. Absorbentlagene er plassert på et bakenforliggende jordplan 8 bestående av metall. Antenneelementene 1-4 for sending og mottaking er like i sin konstruksjon. Hvert av antenneelementene mates ved hjelp av koaksialkabel i tilkoplingspunkter 9 der senterlinjen til koaksialkabelen tilkoples antenneelementet og skjermen koples til jordplanet 8. Antenneelementénes 1-4 ytre ender koples til jord via motstander 10, for eksempel på 50 ohm, som er koplet til festeanordninger 11, for eksempel metalliske avstandsstykker, som er montert på jordplanet 8.
På figur 2 vises at nødvendig elektronikk 20 for tilkopling til senderantenneelementene 1, 2 er innebygd i en metallboks 12, mens nødvendig elektronikk 30 for tilkopling til mottakerantenneelementene 3, 4 er montert i en annen metallboks 13. Metallboksene 12, 13 fungerer også som mekanisk festeanordning for henholdsvis kretskortlaminatet 6 og jordplanet 8. Dermed kan boksene 12, 13 anses å danne kantpartier på antenneinnretningene. Antennenes ytterste ender er alltid nærmest bakken 15, og avstandsstykkene 11 sørger for mekanisk feste av kretskortlaminatet 6 til jordplanet 8. Jordplanets to deler er i dette eksempelet koplet sammen ved hjelp av et hengsel 14 som gir mulighet til å justere vinkelen a mellom antennene til optimal verdi. Den optimale verdien for vinkelen vil variere fra måleproblem til måleproblem der jordsmonnets dielektriske egenskaper vil være utslagsgivende. Ved bruk er antenneinnretningene innrettet til å ha en nedad-skrånende stilling fra de nevnte kantpartiene. Antennesystemet kan når det ikke er i bruk foldes sammen ved hjelp av hengselet 14, slik at det tar liten plass ved transport.
En annen utførelse av antennesystemet ifølge oppfinnelsen er vist på figur 3. På denne figuren er det vist et lineært antennesystem som omfatter flere senderantenneelementer og flere mottakerantenneelementer som danner en rekke antenneundergrupper som er distribuert langs antennesystemets symmetriakse 5, idet hver antenneundergruppe består av fire antenneelementer 1-4 som er uthevet, nemlig to senderantenneelementer 1, 2 og to mottakerantenneelementer 3, 4. I det minste noen av antenneundergruppene overlapper hverandre, idet overlappende naboantenneelementer 2, 16 er adskilt i hvert krysningspunkt med et elektrisk isolerende materiale 17 for å forhindre at strømmen flyter fra det over-liggende antenneelement 2 ned i det underliggende antenneelementet 16. Overlapningsgraden til i det minste noen av antenneundergruppene kan varieres.
Claims (10)
1. Antennesystem for en georadar, omfattende to antenne-innretninger som er forbundet med hverandre og som omfatter antenneelementer med monopoler,
karakterisert ved at antenneinnretningene er platelignende og er forbundet (14) med hverandre ved nærliggende kantpartier (12,13) og som i bruk er innrettet til å ha en nedad-skrånende stilling fra de nevnte kantpartiene (12,13), hvor de to antenneinnretningene henholdsvis omfatter minst to ortogonalt monterte senderantenneelementer (1,2) og minst to ortogonalt monterte mottakerantenneelementer (3,4), idet antenneelementene (1-4) i hver antenne-innretning består av monopoler som er dannet ved at metallflater er påført en elektrisk isolerende plateformet bærer (6) som er plassert på undersiden av et plateformet lag av et radarbølgeabsorberende materiale (7), hvor materiallagets (7) overside er dekket av et metallisk jordplan (8).
2. Antennesystem ifølge krav 1, der den plateformede bæreren (6) er et laminat, særlig et kretskortlaminat, fortrinnsvis bestående av et glassfibersubstrat.
3. Antennesystem ifølge et av kravene 1-2, der antenneelementene (1-4) er triangelformede.
4. Antennesystem ifølge et av kravene 1-3, der antenneelementene (1-4) er montert med en 45 graders vinkel i forhold til symmetriaksen (5) mellom de to antenneinnretningene.
5. Antennesystem ifølge et av kravene 1-4, der vinkelen (a) i vertikalplanet mellom de to antenneinnretningene kan justeres ved hjelp av et hengsel (14) som forbinder de nevnte kantpartiene (12,13) med hverandre.
6. Antennesystem ifølge et av kravene 1-5, der senderantenneelementene (1,2) tjener til sending av elektromagnetiske bølger med to ortogonale polarisasjonsretninger (A hhv. B), og mottakerantenneelementene (3,4) tjener til mottaking av elektromagnetiske bølger med de samme to ortogonale polarisasjonsretninger {A hhv. B).
7. Antennesystem ifølge et av kravene 1-6, der antenne-elementenes (1-4) tilkoplingspunkter (9) er plassert i respektive metallbokser (12,13) ved de nevnte kantpartiene på de to antenneinnretningene, idet hver metallboks (12,13) ved siden av å inneholde radarens elektronikk (20,30) også utgjør festeanordning for den plateformede bæreren (6) og jordplanet (8) .
8. Antennesystem ifølge et av kravene 1-7, der antenne-elementenes (1-4) ytterste ender koples til jordplanene (8) gjennom motstander (10) og festeanordninger (11).
9. Antennesystem ifølge et av kravene 1-8, omfattende flere senderantenneelémenter og flere mottakerantenneelementer som danner en rekke antenneundergrupper distribuert langs symmetriaksen (5) mellom de to antenneinnretningene, idet hver antenneundergruppe består av to senderantenneelémenter (1,2) og to mottakerantenneelementer (3,4).
10. Antennesystem ifølge krav 9, der i det minste noen av antenneundergruppene overlapper hverandre, idet overlappende naboantenneelementer (2,16) er adskilt i hvert krysningspunkt med et elektrisk isolerende materiale (17).
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20025295A NO20025295A (no) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Antennesystem for en georadar |
DE60323387T DE60323387D1 (de) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antennensystem für georadar |
AT03756765T ATE407371T1 (de) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antennensystem für georadar |
AU2003301838A AU2003301838A1 (en) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antenna system for georadar |
PCT/NO2003/000332 WO2004042427A1 (en) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antenna system for georadar |
EP03756765A EP1558946B1 (en) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antenna system for georadar |
US10/531,728 US7170449B2 (en) | 2002-11-05 | 2003-10-06 | Antenna system for georadar |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20025295A NO20025295A (no) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Antennesystem for en georadar |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20025295D0 NO20025295D0 (no) | 2002-11-05 |
NO316658B1 true NO316658B1 (no) | 2004-03-22 |
NO20025295A NO20025295A (no) | 2004-03-22 |
Family
ID=19914151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20025295A NO20025295A (no) | 2002-11-05 | 2002-11-05 | Antennesystem for en georadar |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7170449B2 (no) |
EP (1) | EP1558946B1 (no) |
AT (1) | ATE407371T1 (no) |
AU (1) | AU2003301838A1 (no) |
DE (1) | DE60323387D1 (no) |
NO (1) | NO20025295A (no) |
WO (1) | WO2004042427A1 (no) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6828947B2 (en) * | 2003-04-03 | 2004-12-07 | Ae Systems Information And Electronic Systems Intergation Inc. | Nested cavity embedded loop mode antenna |
DE102005019239A1 (de) * | 2005-04-26 | 2006-11-09 | Hilti Ag | Detektor für eingebettete längliche Objekte |
WO2007101343A1 (en) * | 2006-03-06 | 2007-09-13 | Wireless 2000 Rf & Uwb Technologies Ltd. | Ultra wideband monitoring systems and antennas |
US7872604B2 (en) * | 2007-12-20 | 2011-01-18 | Honeywell International Inc. | System and method for reducing interference in microwave motion sensors |
US20100030220A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Dfine, Inc. | Bone treatment systems and methods |
CN101895017A (zh) * | 2009-05-20 | 2010-11-24 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 内藏式多天线模块 |
CN201655979U (zh) * | 2010-04-02 | 2010-11-24 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 复合式多输入多输出天线模块及其*** |
GB2479872A (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-02 | Ralph Benjamin | Apparatus for radar detection of buried objects |
JP2012090223A (ja) * | 2010-10-22 | 2012-05-10 | Buffalo Inc | シート状アンテナ装置 |
NL2006587C2 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-15 | Groundtracer B V | Ground penetrating radar with control unit in antenna dead zone. |
US20130021207A1 (en) * | 2011-07-18 | 2013-01-24 | Lee Youn M | Coplanar-waveguide fed monopole antenna |
NO335197B1 (no) * | 2011-10-07 | 2014-10-20 | 3D Radar As | Georadarantenne |
NO337125B1 (no) * | 2014-01-30 | 2016-01-25 | 3D Radar As | Antennesystem for georadar |
WO2015137853A1 (en) * | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Saab Ab | An antenna system for polarization diversity |
CN104953257B (zh) * | 2015-05-27 | 2018-06-19 | 中国科学院电子学研究所 | 超宽带雷达天线 |
JP6762210B2 (ja) * | 2016-11-29 | 2020-09-30 | 大阪瓦斯株式会社 | 探査装置用アンテナ、及びそれを備えた探査装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8426246D0 (en) * | 1984-10-17 | 1984-11-21 | British Gas Corp | Microwave reflection survey equipment |
JPS63304188A (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-12 | Osaka Gas Co Ltd | 地中埋設物体の探査方法 |
JPS649387A (en) | 1987-06-30 | 1989-01-12 | Komatsu Mfg Co Ltd | Searching device of underground buried article |
US4978965A (en) * | 1989-04-11 | 1990-12-18 | Itt Corporation | Broadband dual-polarized frameless radiating element |
US5166697A (en) * | 1991-01-28 | 1992-11-24 | Lockheed Corporation | Complementary bowtie dipole-slot antenna |
CA2164669C (en) * | 1994-12-28 | 2000-01-18 | Martin Victor Schneider | Multi-branch miniature patch antenna having polarization and share diversity |
JPH109387A (ja) * | 1996-06-27 | 1998-01-13 | Teikoku Piston Ring Co Ltd | ピストンリング |
US6552691B2 (en) * | 2001-05-31 | 2003-04-22 | Itt Manufacturing Enterprises | Broadband dual-polarized microstrip notch antenna |
-
2002
- 2002-11-05 NO NO20025295A patent/NO20025295A/no not_active IP Right Cessation
-
2003
- 2003-10-06 AU AU2003301838A patent/AU2003301838A1/en not_active Abandoned
- 2003-10-06 WO PCT/NO2003/000332 patent/WO2004042427A1/en not_active Application Discontinuation
- 2003-10-06 AT AT03756765T patent/ATE407371T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-10-06 EP EP03756765A patent/EP1558946B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-10-06 US US10/531,728 patent/US7170449B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-10-06 DE DE60323387T patent/DE60323387D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1558946B1 (en) | 2008-09-03 |
AU2003301838A1 (en) | 2004-06-07 |
WO2004042427A1 (en) | 2004-05-21 |
DE60323387D1 (de) | 2008-10-16 |
EP1558946A1 (en) | 2005-08-03 |
NO20025295A (no) | 2004-03-22 |
US20060012525A1 (en) | 2006-01-19 |
NO20025295D0 (no) | 2002-11-05 |
ATE407371T1 (de) | 2008-09-15 |
US7170449B2 (en) | 2007-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO316658B1 (no) | Antennesystem for en georadar | |
US5926137A (en) | Foursquare antenna radiating element | |
US4431998A (en) | Circularly polarized hemispheric coverage flush antenna | |
US2283897A (en) | Antenna system | |
AU2012319274B2 (en) | Ground penetrating radar antenna | |
US8830135B2 (en) | Dipole antenna element with independently tunable sleeve | |
JP3029231B2 (ja) | 二重円形偏波temモードのスロットアレーアンテナ | |
JP2001085939A (ja) | プリント二偏波アンテナとそのアンテナ・ネットワーク | |
US11881630B2 (en) | Beam steering antenna structure and electronic device comprising said structure | |
US8810470B2 (en) | Dual band antenna, in particular for satellite navigation applications | |
Saeidi-Manesh et al. | Hybrid-fed microstrip patch antenna for MPAR application | |
US6952184B2 (en) | Circularly polarized antenna having improved axial ratio | |
US5914688A (en) | Device in antenna units | |
JPS63318826A (ja) | 無線装置 | |
Goopta et al. | Design of a circular polarization array antenna using triple feed structure | |
US9843101B2 (en) | Antenna system for ground penetrating radar | |
US2285565A (en) | Directive antenna | |
RU2225663C1 (ru) | Антенна | |
Masa‐Campos et al. | Monopulse beam‐scanning planar array antenna in L band | |
CN115799809A (zh) | 雷达天线*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |