随着时代发展的需要,雷达的应用范围也逐渐扩大,根据其在不同行业的使用需求,从传统的地面雷达向着海洋雷达,航空雷达,钻孔雷达等多种形式延伸。作为雷达的重要组成部分,天线所起到的作用不言而喻,其探测性能更是直接决定了雷达的探测能力,因此提高天线的探测性能便成了众多研究者的首要目标。本文主要目的是利用单发多收天线阵实现天线定向,并满足钻孔中低频带高带宽的需要,从而提高天线的探测能力。自钻孔雷达问世以来,对天线的优化一直是一个重要的研究方向,在国内外学者的不断努力之下,天线经过多种改良,同时通过不同的加载方式,使得其在钻孔中的表现也日趋完善。本文旨在探讨电阻加载对天线带宽的影响,对偶极子天线阵进行研究,选择合适的尺寸进行匹配,使得天线在较小的井眼中同样可以保持较高的带宽,提高了雷达信噪比并进一步改善了雷达精度。从第二次世界大战结束到50年代末,天线阵列的综合理论得到发展;60年代至70年代初期,相控阵天线重新受到重视并获得广泛应用;直到70年代,阵列天线由线阵步入圆阵,由平面阵步入共形阵,各种不同的天线技术也逐渐进入实用阶段。在钻孔雷达的实际使用过程中,由于孔径的限制,天线阵的整体尺寸受到极大的约束,为了满足不同频率下的测量需要,天线的带宽也备受考验。与此同时,由于各阵元间隔较小,伴随而来的便是阵元间的相互耦合,这将对天线的测量结果造成巨大的影响。通常我们可以通过添加天线屏蔽罩并在其中充填吸波材料的方式来削弱直达波和反射波的作用,但对于小孔径的天线阵而言显然并不实用,因此我们可以减小天线的尺寸,并以此来降低各个天线单元间的耦合效应。在增加天线带宽方面,由于阻容混合的加载方式较难实现,而对于偶极子天线而言,通过在天线中连续加载电阻,可以使得天线内部电流逐渐变弱并在天线末端降为零以达到无反射的效果,这将显著增加天线带宽,这显然是偶极子天线阵的首选加载方式。本文利用电磁仿真软件HFSS对单发三收偶极子天线阵,电阻加载的偶极子天线阵以及实际钻孔环境下的天线阵进行仿真,根据模拟结果对天线尺寸,加载电阻阻值等一系列参数进行优化,以获得较好的天线性能。最终仿真结果表明,通过改变接收天线的相对尺寸以及发射天线分布式电阻阻值的方式可以有效提高天线阵的带宽,削弱天线阵元间的耦合作用,进一步提高了雷达信噪比和探测精度。