Väitös radiotieteen ja -tekniikan alalta, TkL Veli Voipio

Väitöskirjan nimi: The Gopher Antenna: A New Type of Ground Penetrating Radar Antenna

Väittelijä: Veli Voipio
Vastaväittäjä: Dr. Iraklis Giannakis, University of Aberdeen, UK
Kustos: Prof. Ville Viikari, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, elektroniikan ja nanotekniikan laitos

On erittäin haastavaa suunnitella antennia maaperätutkalle. Kapean Gaussin pulssin tuottamiseksi antennin on lähetettävä pulssi jolla on laaja Gaussin spektri ja säteilykeskipisteen tulee pysyä samassa kohdassa. Vastaanotinantennilla ja vastaanottimella tulee olla samantyyppiset ominaisuudet kuin lähetinpuolella. Tavallisesti tämä saavutetaan käyttämällä vaimennusvastuksia, mutta tämä johtaa tehottomaan järjestelmään. Lisäksi useimmilla maatutkilla on erittäin leveä keila, mutta kapeampi keila olisi toivottavaa. 

Tämä työ esittelee uudenlaisen antennirakenteen: Gopher-antennin, jolla on hyvä hyötysuhde ja noin 60° keilanleveys. Antenni koostuu L-antennista ja mikroliuska-antennista, joka on kytketty L-antennin toiseen resonanssitaajuuteen. Antenni hyödyntää L-antennin kolmea alinta resonanssitaajuutta ja mikroliuska-antennin ensimmäistä resonanssitaajuutta ja tuottaa jatkuvan spektrin L-antennin kolmella alimmalla resonanssitaajuudella. Antenni on myös suhteellisen pieni ja kevyt, ja sillä on hyvät polarisaatio-ominaisuudet. Tätä Gopher-antennia voidaan käyttää olemassa olevissa maaperätutkasovelluksissa (maanrakennus, arkeologia, geofysiikka, miinanraivaus jne.) ja lisäksi se on erittäin käyttökelpoinen lennokkisovelluksissa, joita kehitetään parhaillaan.

Avainsanat: antenni, FDTD, maaperätutka

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Yhteystiedot:

Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53