地质雷达探测原理

探测原理

地质雷达是以超高频电磁波作为探测场源，由一个发射天线向地下发射一定中心频率的无载波电磁脉冲波，另一天线接收由地下不同介质界面产生的反射回波，电磁波在介质中传播时，其传播时间、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质（如介电常数γE ）及测试目标体的几何形态的差异而产生变化，根据接收的回波旅行时间、幅度和波形等信息，可探测地下目的体的结构和位置信息。其工作原理示意图如下： 接收天线所接收的反射回波旅行时间为：

t =V x

h 224+

式中：t 反射回波走时（ns ）

h 反射体深度（m ）

X 发射天线与接收天线的距离（m ）

V 雷达脉冲波速（m/ns ）

雷达波在物体或介质中的传播速度V 与介质的相对介电常数γE 有如下关系：》

介质1

介质2

无载波脉冲时域接收机

分析计算处理后

反射、散射脉冲

输出显示

接收反射

发射电磁目的体

C

V=

E

式中C为真空中的电磁波传播速度(C=0.3m/ns)

通过雷达图像确定异常，并根据电磁波旅行时间确定异常位置。介质的弹性限度内介质的剪切应力与应变的比值称剪切模量

介质的弹性限度内介质的应力与应变的比值称之为弹性模量