[实用新型]一体化水陆两用探地雷达天线

说明书

本实用新型是一体化水陆两用探地雷达天线，属探地雷达设备技术。

探地雷达是近十多年来发展起来的一种高分辨率的地下探测设备，在许多行业和部门都有着良好的应用前景。探地雷达信号的发射和接收都是通过探地雷达天线来实现的，天线的性能直接影响到探测效果；天线的形状、结构、重量等在很大程度上影响到探地雷达的实用性和适应范围。目前进入我国市场的探地雷达主要有美国地球物理探测设备公司的SIR系列，加拿大探头及软件公司的Pulse EKKO系列，日本○Y○公司的YL系列。其中SIR和YL系列的探地雷达天线外形为箱体式；Pulse EKKO系列的高频天线系列的外形也为箱体式，而其低频天线系列的外形为薄板式。上述各种系列的天线存在有如下的缺点和问题：(1)箱体式天线制造工艺较复杂，元部件未一体化，故障率较高；(2)箱体式天线重心较高，被探测场地条件要求较高，难于适用不平坦的场地使用；Pulse EKKO系列的低频系列天线虽为薄板式，但其发射和接收部分分离，需要两人手提天线同时操作，不适于较远距离操纵；(3)现有各种系列的天线不能直接浮在水面或沼泽地上进行探测。

本实用新型的目的就是为了克服和解决现有探地雷达天线存在的制造工艺复杂、故障率高、对被探测场地条件要求高，或发射、接收部分分离，需两人手提天线同时操作，不适于较远距离操纵，不能直接浮在水面或沼泽地上进行探测等的缺点和问题，研究设计一种制造工艺简单，可降低对探测场地的要求，可在陡坡和有小石、野草等障碍物的地面条件下操作，可在水上或沼泽地上进行探测，探测深度更深，分辨率更高的一体化水陆两用探地雷达天线。

本实用新型是通过下述结构技术方案来实现的：一体化水陆两用探地雷达天线的整体结构示意图如图1所示，一体化水陆两用探地雷达天线的屏蔽型主体板结构示意图如图2所示，本探地雷达天线的负载式偶极子扇形天线电路板电路原理图如图3所示。一体化水陆两用探地雷达天线由发射、接收线路板插盒1、主体板2、前、后挡板3、左、右两侧挡板4、拖绳或拖杆5相互连接构成，其关键是将面板6、扇形屏蔽板7、中间隔板8、扇形天线电路板9、底板10、滑条11、接地线12、接发射或接收电路的导线13粘接固结在同一块平板而成主体板2，其中，底板10是前后两端部往上翘的翘板，扇形天线电路板由金属箔(板)14与电阻15按逐排递增一个电阻并联排列成扇形而构成。其相互位置和连接关系为：发射、接收线路板插盒1与主体板2通过螺钉或胶粘剂固接，前、后挡板3、左、右两侧挡板4均分别与主体板2为可拆卸活动连接，拖绳或拖杆5将系结在前挡板3或主体板2前端，面板6、中间隔板8均与扇形屏蔽板7通过固化粘合剂固接，扇形天线电路板9与中间隔板8通过固化粘合剂固接，底板10与扇形天线电路板9用绝缘防水固化粘合剂固化，滑条11与底板10用固化粘合剂固接，接地线12与扇形屏蔽板7及地相电气连接，接发射或接收电路导线13分别与扇形天线电路板及本探地雷达的发射电路或接收电路相电气连接；本探地雷达天线的作用原理和使用方法如下：本天线主体板内含有两副天线(共4块如图3所示的完全相同的扇形天线电路板)，每两块尖角相对的扇形天线电路板为一副天线，可任选其中一副与发射源相连接而作为发射天线，另一副天线则可与接收设备相连接而作为接收天线。探地雷达是利用电磁波在传播过程中遇到电性界面会发生较强烈反射的原理，通过探地雷达天线的发射天线向地下发射电磁脉冲波，再通过其接收天线接收由地下界面反射回地面的回波信号来探测地下情况的。对本探地雷达天线来说，探测时可将天线直接放置在需要探测位置的地表面(或水面)由人(或船只)拖行；若要实现远距离操纵，则将拖绳增加到合适长度；若只是近距离操纵，为便于拖动，则可把拖绳改为拖杆；若在陆地探测时，可以去掉两侧挡板4，若需要向相互相反的两个方向探测时，则要保留前、后挡板，如果只需要向一个方向前行探测，则可以去掉后挡板3。

本实用新型与现有探地雷达天线相比有如下的优点和有益效果：(1)因在外形上采用收发一体的平板滑行式，各部件固结为一体，所以制造工艺简单、成本低、重量轻、防水、操作灵活方便、免维护、耐用；(2)由于底板是两端部往上翘的翘板，因此使用本实用新型可降低对探测使用场地的要求，即可在陡坡和有如草木、小石块等小型障碍物的地面条件下操作使用；(3)能在作业人员不易到达的地面进行远距离控制运行、操作探测；(4)因为加有前、后、左、右挡板，所以可直接放在水上或沼泽地上由船或一人在岸上用绳索牵引进行探测；(5)因采用负载式偶极子天线，特别考虑到耦合问题，所以本实用新型与地面的耦合效果好，具有更大的探测深度和更高的分辨率。