[实用新型]一种低频探地雷达天线屏蔽装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及雷达探测领域，尤其涉及一种低频探地雷达天线屏蔽装置。

背景技术

我国探地雷达的研究工作开始于上世纪70年代中期，目前国内也有多家大学和研究机构也在研制和生产探地雷达；其中，低频探地雷达的发展满足了人们对深层地下目标的勘探，但同时带来了新的问题，现在商用的低频探地雷达天线多为收发分离，无屏蔽或半屏蔽天线，在电磁环境复杂的地区接收信号的信噪比很低，通过增加发射功率并采用先进的数据处理技术可一定程度增加信噪比，但实际上数据质量改善并不特别明显，探测效果依然不理想。

探地雷达的测深和分辨率主要受天线频率、发射功率、传播介质的电磁特性以及目标物的形状和大小影响。其中最重要的因素是天线频率，由于探地雷达采用高频电磁波探测，在高导介质中传播衰减较快，限制了雷达波的穿透能力，除了极地冰川和干燥的沙漠地区外，有效探测深度根据天线带宽的不同一般在50m以内，也有个别类型的低频探地雷达如英国GV6低频探地雷达，其天线中心频率 15MHz，最大探测深度可达200m；又如我国中科院电子学所研制的低频探地雷达系统有效探测深度可达100m以上，2012年-2014年，物化探所使用GV6低频探地雷达在青海木里地区对冻土层底界面的探测中显示可达130m，参与验证的井位在2013年也成功钻探出天然气水合物样品，彰显了低频探地雷达巨大的应用前景。

但是这样的探测环境往往是在一些空旷无干扰的地区，在人文干扰较大的地区并不适用，这是因为通常的探地雷达天线频率较高，天线较小，自带屏蔽装置(背腔)，而低频探地雷达由于天线相对较大，多属于收发分离无屏蔽的天线，容易受直达波和地面回波强噪声信号的干扰，另外，居民生活中的电话，电报，传真通信，短波国际广播等使用的部分电磁波频段在5-30MHz，属于低频探地雷达天线接收信号的有效频段，但也是干扰信号，这大大制约了低频探地雷达的探测效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种低频探地雷达天线屏蔽装置，主要目的是解决屏蔽干燥信号，提高信噪比。

为解决上述问题，本实用新型实施例提供了一种低频探地雷达天线屏蔽装置，所述屏蔽装置包括：长方体框架和片状金属网；所述长方体框架由多个棱柱互相连接形成，所述金属网通过铝合金扣条与所述长方体框架的棱柱扣接，所述金属网紧密包裹在所述长方体框架的除底面以外的其他五个面上并与所述长方体框架形成一整体；

所述长方体框架的长度为9.6m-12m，宽度为9.6m-12m，高度为3.5m-5.5m；

所述金属网的材料为高导电性金属和/或高导磁性金属；

所述金属网的网孔宽度为0.8cm-9.8cm，所述金属网的网丝直径为 0.05cm-0.2cm。

作为优选，所述长方体框架的长度为11m，宽度为11m，高度为5m。

作为优选，所述金属网的网孔宽度为0.8cm-1cm；所述金属网的网丝直径为 0.13cm-0.2cm。

作为优选，所述金属网的材料为紫铜、铁、铝或不锈钢。

作为优选，所述金属网的材料为铁。

作为优选，所述低频探地雷达天线的中心频率为15MHz，频带范围为 5-30MHz；所述长方体框架的材料为角钢，所述角钢的厚度为1.75mm。

作为优选，所述金属网是由五块长方形金属网块拼接形成，所述金属网块在所述长方体框架上安装时，相邻的两个金属网块在拼接处预留有重叠部分以减少孔缝电磁泄露。

作为优选，所述长方体框架的顶部竖向设一支架形成屋顶式结构，以避免在所述屏蔽装置内部设置支撑柱且同时保证所述屏蔽装置的结构稳定；所述支架由口字钢焊接形成。

作为优选，所述屏蔽装置的底部的相对的两个边上设有活动轮以便进行移动测量。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型针对国内低频探地雷达天线收发分离无屏蔽的现状，通过对装置的尺寸、材料及其细节结构进行特殊设计，并以天线中心频率为15MHz的低频天线屏蔽装置为主要研究对象，使得低频探地雷达系统可以有效屏蔽地面杂波的强干扰，提高雷达信号的信噪比，增加有效探测深度，扩展低频探地雷达的应用领域；且单个所述屏蔽装置结构承载铁丝网总重量在1.5吨以上且无形变；所述屏蔽装置采用钢结构，框架牢固稳定，底部设有活动轮，可承受牵引车拖曳，路况恶劣时，可在路面上增加导轨，可边铺边测量。所述屏蔽装置成本相对较低，实用性强。