什么是探地雷达?
发布时间:
2022-07-28
探地雷达的发展至少已经走过了几十年,市场上也可以获得成熟的产品。从概念上讲,探地雷达是一种利用高频无线电波确定地下介质分布特征的无损检测技术。
探地雷达基本原理:发送天线在地下发送高频脉冲电磁波。在地下介质传播过程中,电磁波遇到有电性差异的物体界面时会发生反送。反送的电磁波将被接送天线接送。根据反射波的波形、振幅、双向传播时间等参数,可以获得地下目标的空间位置、结构、电性和几何形状,从而达到对地下目标进行无损检测的目的。
随着探地雷达技术的不断进步,其应用领域也相应扩大,从早期探测矿山、冰川厚度、沙漠地下水、月球表层土壤等,到环境、水利、土木、地质、考古等领域。
需要指出的是,作为微波技术的应用,探地雷达的设计和实现过程不仅是可见的硬件电路,也是信号处理算法的重要核心技术。通常在获得原始反射波数据后,如果不进行一些信号处理,很难理解获得的图像。有时对探地雷达图像的解读会因人而异,这有点像医学上不同的医生可能对同一张x光片得出不同的诊断结论。换句话说,对于给定的反射波数据,不同的数据处理方法可能揭示不同的目标信息。因此强大的信号处理技术是探地雷达的重要支撑。当然,强大的信号处理技术不仅取决于具体的算法,承载算法的集成电路也非常重要。因此,探地雷达技术的进步离不开计算机、电子、信息等领域的发展。此外,为了使探地雷达在实践中得到推广,还要求易于使用。这里的“好用”是指:设备的测试结果要清晰,不能过度依赖操作人员的专业知识;测试结果直观、生动、易懂。比如检测混凝土中钢筋的分布,如果能通过可视化技术给出三维分布图像,会更容易理解,对工程实践也更有指导意义。
如前所述,探地雷达的基本原理是通过发送脉冲电磁波和探测反射波来探测和识别目标。探地雷达利用电磁仿真软件模拟脉冲电磁波的发送和反射过程,采用短端矩形波导,波导端填充介质材料,波导端口应用于波导前端,采用时域求解器。
综上所述,本文简要介绍了探地雷达技术,简要介绍了探地雷达的工作原理。当然,探地雷达的实际工作过程比这里的演示复杂得多。
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