探地雷达最新发展概述
雷达技术发展历程及未来发展趋势

雷达技术发展历程及未来发展趋势引言概述:雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、航空、天气预报等领域。
本文将从雷达技术的起源开始,介绍雷达技术的发展历程,并展望未来雷达技术的发展趋势。
一、雷达技术的起源与初期发展1.1 早期雷达技术的诞生雷达技术最早起源于20世纪初,当时人们开始意识到电磁波可以用于远距离探测。
在第一次世界大战期间,人们开始利用无线电波进行目标探测和测距,这可以看作是雷达技术的初步应用。
1.2 二战期间雷达技术的飞速发展二战期间,雷达技术得到了迅猛发展。
人们发明了更加先进的雷达系统,可以实现对空中、地面和水面目标的探测和跟踪。
雷达技术在战争中发挥了重要作用,并为后来的民用应用奠定了基础。
1.3 战后雷达技术的应用拓展战后,雷达技术逐渐应用于民用领域。
航空雷达、天气雷达等系统相继问世,为航空安全和天气预报提供了强大支持。
雷达技术的应用范围不断扩大,成为现代社会不可或缺的一部分。
二、雷达技术的发展进展2.1 雷达技术的数字化与自动化随着计算机技术的发展,雷达系统逐渐实现了数字化和自动化。
数字信号处理技术的应用使得雷达系统的性能得到了提升,可以更加准确地识别和跟踪目标。
自动化技术的发展使得雷达系统的操作更加简便,提高了工作效率。
2.2 多功能雷达系统的出现为了满足多样化的需求,多功能雷达系统逐渐得到了广泛应用。
这些系统具备多种工作模式,可以实现空中目标探测、地面目标跟踪、天气监测等多种功能。
多功能雷达系统的出现使得雷达技术的应用领域更加广泛。
2.3 雷达技术与其他技术的融合雷达技术与其他技术的融合也是当前的发展趋势之一。
例如,雷达技术与无人机技术的结合,可以实现更加灵活、高效的目标探测和监测。
雷达技术还可以与人工智能等领域进行深度融合,提高雷达系统的智能化水平。
三、雷达技术的未来发展趋势3.1 高分辨率与高精度未来雷达技术的发展将趋向于高分辨率和高精度。
通过采用更高频率的电磁波和更先进的信号处理算法,雷达系统可以实现对目标的更精细探测和跟踪,提高探测的分辨率和测量的精度。
雷达技术发展历程及未来发展趋势

雷达技术发展历程及未来发展趋势概述:雷达(Radar)是一种利用电磁波进行探测和测量的技术。
它在军事、航空、气象、导航等领域发挥着重要作用。
本文将介绍雷达技术的发展历程,并探讨未来雷达技术的发展趋势。
一、雷达技术发展历程:1. 早期雷达技术:雷达技术起源于20世纪初期,最早用于军事领域。
早期雷达系统主要采用机械扫描方式,通过发送脉冲信号并接收回波来实现目标探测。
这些早期雷达系统在第二次世界大战期间发挥了重要作用,匡助军队进行目标侦测和导航。
2. 脉冲雷达技术:随着科技的进步,雷达技术逐渐发展为脉冲雷达技术。
脉冲雷达系统通过发送短脉冲信号并测量回波的时间来确定目标的距离。
这种技术具有高分辨率和较长探测距离的优势,被广泛应用于航空、气象和导航领域。
3. 连续波雷达技术:连续波雷达技术是雷达技术的又一重要发展阶段。
连续波雷达系统通过发送连续的电磁波信号,并测量回波的频率变化来确定目标的速度。
这种技术在航空领域中被广泛使用,用于飞行器的导航和着陆。
4. 相控阵雷达技术:相控阵雷达技术是近年来的重要突破。
相控阵雷达系统通过利用多个发射和接收单元的组合,实现对目标进行快速扫描和定位。
相控阵雷达技术具有高分辨率、快速探测和抗干扰能力强的特点,广泛应用于军事和航空领域。
二、雷达技术的未来发展趋势:1. 多波束雷达:多波束雷达技术是未来雷达技术的重要发展方向。
通过利用多个波束同时进行探测和测量,可以提高雷达系统的探测效率和准确性。
多波束雷达技术可以应用于军事侦察、航空导航和天气预测等领域。
2. 超高频雷达:超高频雷达技术是未来雷达技术的另一个重要方向。
超高频雷达系统可以利用较高频率的电磁波进行探测,具有更高的分辨率和探测距离。
这种技术可以应用于目标识别、隐身飞行器探测和地质勘探等领域。
3. 弹性波雷达:弹性波雷达技术是未来雷达技术的新兴方向。
弹性波雷达系统可以利用地球表面的弹性波传播进行探测,具有对地壳结构进行高精度探测的能力。
雷达发展现状

雷达发展现状
雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,广泛应用于航空、航海、军事和气象等领域。
目前,雷达发展已经取得了重大的突破和进展,以下是雷达发展的一些现状:
1. 多功能雷达:传统雷达通常只能实现单一功能,如目标探测、跟踪和定位等。
而现代雷达具备多功能的能力,可以同时进行大气探测、地面监测、海洋监测等任务,提高了雷达系统的综合性能。
2. 脉冲压缩雷达:为了提高雷达的分辨率和探测精度,脉冲压缩雷达成为了一种重要的发展方向。
该雷达可以通过利用压缩脉冲技术,在时间和频域上实现高分辨率的探测和测量,广泛应用于远程探测和目标识别。
3. 相控阵雷达:相控阵雷达是一种使用多个天线单元形成的电子束进行目标探测和跟踪的雷达系统。
相比传统的机械扫描雷达,相控阵雷达具有更快的扫描速度、更高的探测精度和更强的抗干扰能力,适用于复杂多变的作战环境。
4. 洞察雷达:洞察雷达是一种能够穿透地下或地表深层探测的雷达技术。
它可以通过探测地下的波纹、空洞、水源等目标,为地质勘探、资源勘测和环境监测提供有力的手段,对于石油、矿产、军事等领域具有重要意义。
5. 雷达数据融合:随着信息技术和人工智能的发展,雷达数据融合成为了一个热点领域。
通过将多个雷达系统的数据进行融
合,可以实现更全面、更准确的目标识别和跟踪,提高雷达系统的工作效率和可靠性。
总的来说,雷达技术在不断深化和创新,以适应不同领域的需求。
未来,随着信息技术的快速发展,雷达的功能和性能将会进一步提升,为人类的探索和发展带来更广阔的可能性。
《超深探地雷达探测系统的分析与研究》范文

《超深探地雷达探测系统的分析与研究》篇一一、引言随着科技的飞速发展,地球探测技术已成为众多领域不可或缺的支撑技术。
其中,超深探地雷达探测系统以其高精度、高效率的探测能力,在地质勘探、资源开发、环境监测等领域发挥着越来越重要的作用。
本文将对超深探地雷达探测系统的原理、构成、应用及其发展进行详细的分析与研究。
二、超深探地雷达探测系统原理分析超深探地雷达探测系统主要基于电磁波的传播与反射原理进行工作。
当雷达发射的电磁波脉冲遇到地下介质时,部分电磁波会穿透介质,部分则被反射回地面。
通过接收并分析这些反射回来的电磁波信号,可以推断出地下介质的性质、结构等信息。
三、超深探地雷达探测系统构成研究超深探地雷达探测系统主要由以下几个部分构成:1. 发射系统:负责产生高频电磁波脉冲,驱动雷达天线向地下发射电磁波。
2. 接收系统:接收从地下反射回来的电磁波信号,并将其转换为电信号供后续处理。
3. 信号处理系统:对接收到的电信号进行滤波、放大、数字化等处理,提取出有用的信息。
4. 显示与记录系统:将处理后的信息以图像或数据的形式显示出来,供用户分析使用。
5. 控制与数据处理中心:负责整个系统的控制与数据处理,包括发射功率控制、接收灵敏度控制、数据处理算法等。
四、超深探地雷达探测系统应用领域探讨超深探地雷达探测系统在多个领域都有广泛的应用,主要包括:1. 地质勘探:用于探测地下矿藏、地质构造、地下水等资源。
2. 资源开发:在石油、天然气等资源开发中,用于寻找油气藏、评估储量等。
3. 环境监测:用于监测地下水污染、地质灾害等环境问题。
4. 工程勘察:在基础工程、隧道工程等领域,用于探测地下障碍物、岩层结构等。
五、超深探地雷达探测系统的发展趋势随着科技的不断进步,超深探地雷达探测系统将朝着以下几个方向发展:1. 高分辨率:通过提高发射频率、优化信号处理算法等方式,提高探测的分辨率和精度。
2. 深探测:通过改进天线技术、优化数据处理算法等方式,提高探测深度,实现对更深层地下介质的探测。
雷达技术发展历程及未来发展趋势

雷达技术发展历程及未来发展趋势概述:雷达技术是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、航空航天、气象、地质勘探、交通管理等领域。
本文将介绍雷达技术的发展历程,并展望未来雷达技术的发展趋势。
一、雷达技术的发展历程1. 早期雷达技术早期雷达技术起源于20世纪初,最早应用于军事领域。
当时的雷达系统主要采用机械扫描方式,使用长波或短波频段的电磁波进行探测。
这些系统具有较低的分辨率和探测距离有限的缺点,但仍然为军事战略提供了重要的情报支持。
2. 二战时期的雷达技术突破二战期间,雷达技术取得了重大突破。
通过引入脉冲压缩和窄波束技术,雷达系统的分辨率和探测距离得到了显著提高。
此外,雷达系统还开始应用于航空领域,用于飞机导航和目标跟踪。
这一时期的雷达技术进一步巩固了其在军事领域的地位。
3. 后二战时期的雷达技术发展二战后,雷达技术得到了广泛应用和发展。
雷达系统开始采用固态电子器件,提高了系统的可靠性和稳定性。
同时,频率范围也得到了扩展,从长波和短波频段发展到微波和毫米波频段。
这一时期的雷达技术进一步提高了分辨率、探测距离和目标识别能力。
4. 现代雷达技术的发展近年来,雷达技术在多个领域取得了显著进展。
现代雷达系统采用数字信号处理和宽带技术,使得雷达系统具有更高的分辨率、更远的探测距离和更强的抗干扰能力。
此外,雷达系统还开始应用于民用领域,如交通管理、气象预报和地质勘探等。
二、未来雷达技术的发展趋势1. 高分辨率雷达系统未来雷达技术将继续追求更高的分辨率。
通过采用更高频率的电磁波、更精密的天线设计和更先进的信号处理算法,雷达系统将能够实现更精确的目标识别和跟踪。
2. 多功能雷达系统未来雷达系统将朝着多功能化发展。
传统雷达系统通常只能实现单一功能,如目标探测或跟踪。
而未来的雷达系统将集成多种功能,如目标识别、环境感知和通信等,以满足不同领域的需求。
3. 主动阵列雷达技术主动阵列雷达技术是未来雷达技术的一个重要发展方向。
2024年度嫦娥三号、四号上的探月神器探地雷达

多频段、多极化探地雷达
未来探地雷达将向多频段、多极化方向发展,以提高对不同类型 月壤和岩石的探测能力。
智能化数据处理与解释
借助人工智能和大数据技术,实现探地雷达数据的自动化处理和解 释,提高数据处理效率和准确性。
与其他探测手段的融合
探地雷达将与光学、红外等其他探测手段相结合,形成多源信息融 合的综合探测体系,提高月球探测的整体效果。
2024/3/23
5
探月科学研究价值
01
月球地质学研究
通过探地雷达对月壤和月岩的探测,可以揭示月球内部的地质构造和岩
石圈层结构,为了解月球的形成和演化提供重要依据。
02
月球资源调查
月球上蕴藏着丰富的氦-3等资源,通过探地雷达的探测,可以评估月球
资源的分布和储量,为未来的月球资源开发打下基础。
2024/3/23
月球表面的极端低温和真空环境对电子设备的稳定性和可 靠性提出了极高要求。需要采用特殊材料和工艺,确保雷 达在极端环境下的正常工作。
能源供应问题
月球表面的太阳能资源有限,需要高效、可靠的能源供应 方案。可以通过优化能源管理系统、提高太阳能电池板的 效率等方式解决。
25
未来发展趋势预测
2024/3/23
8
电磁波传播原理
电磁波的产生
探地雷达通过发射天线向地下发 射高频电磁波,这些电磁波遇到 不同电性介质界面时会发生反射
、折射和散射。
电磁波的传播
电磁波在地下介质中传播,其传 播速度、幅度和相位等参数会受
到介质电性参数的影响。
电磁波的接收
接收天线接收反射回来的电磁波 ,经过信号处理和分析,可以得 到地下介质的结构和物性信息。
26
对未来月球探测任务的建议
雷达技术的最新应用趋势

雷达技术的最新应用趋势雷达技术是现代科技中不可或缺的一部分,它具有多种应用场景,包括军事、民用、空间探测、气象预报、移动通信等诸多领域。
随着技术的不断发展,雷达的应用越来越广泛,而且不断出现新的应用趋势。
本文将探讨雷达技术的最新应用趋势。
一、毫米波雷达毫米波雷达是近年来发展起来的一种新型雷达技术,主要用于近距离测量和成像。
相比于传统的雷达技术,毫米波雷达具有更高的分辨率和更广泛的应用范围。
毫米波雷达可以用于成像、人体监测、无人驾驶车辆等应用中,尤其是在无人驾驶领域中,毫米波雷达可以更好地识别路面障碍物,提高车辆的自主行驶能力。
二、人工智能应用雷达技术在人工智能领域中的应用也越来越广泛。
利用雷达技术可以实现人机交互、目标检测、行为识别等多项功能。
在视觉识别无法完成的场景下,如雾霾天气、低照度环境、粒子污染等情况下,雷达技术的应用可以更好地识别和定位目标物,为智能化设备提供更多可能。
三、多传感器融合多传感器融合是指结合多个传感器对目标进行识别和定位,以达到更高的准确率和可靠性。
除了雷达技术之外,多传感器融合还需要结合声学、光学、红外等多种传感器技术。
多传感器融合可以在多种应用中得到应用,特别是在军事、安防、智能交通等领域中,它可以提高命中率、识别率以及识别准确度,从而更好地保障社会安全和人民生命财产。
四、3D图像雷达3D图像雷达是近年来发展起来的一种新型雷达技术。
它利用激光波浪对目标进行扫描,可以实现目标的三维成像和定位。
相比于传统的雷达技术,3D图像雷达可以提供更多的信息,包括目标的大小、形状、距离、速度、方向等等。
这种技术可以应用在机器人导航、无人机探测和军事情报等多种场景中。
五、基于雷达的无线充电基于雷达技术的无线充电是目前新兴的一个应用领域。
它可以通过射频波浪向目标传输电能,实现对目标设备的无线充电。
在多种无法传输电能的场景下,包括雨雾天气、远距离无法进行有线充电的场合等等,基于雷达技术的无线充电可以提供便利和实用性,并将为人们的生活和工作带来极大的便利。
地质勘探中的地质雷达技术

地质勘探中的地质雷达技术地质雷达技术是地球科学领域中一种非常重要的勘探技术,它能够通过无损检测方式获得地下结构的信息。
本文将介绍地质雷达技术的原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、地质雷达技术的原理地质雷达技术利用微波信号与地下物质相互作用的特性,通过检测回波信号来确定地下结构。
其原理可以简单概括为发射、接收和处理三个步骤:1. 发射:地质雷达系统通过天线发射微波信号,这些信号会在地下不同介质的界面上发生反射、折射、散射等现象。
2. 接收:接收系统会收集回波信号,并将其转化为电信号发送到处理系统进行分析。
3. 处理:处理系统对接收到的信号进行时频分析,通过波形和幅度的变化来获得地下结构的信息。
二、地质雷达技术的应用领域地质雷达技术在地球科学领域有着广泛的应用,可以用于以下几个方面:1. 地质勘探:地质雷达技术可以用于地质勘探,例如矿产资源勘探、岩溶地貌勘察、地下水资源调查等。
通过地质雷达扫描,可以获取地下结构的信息,帮助勘探人员确定勘探区域的地质构造和岩石性质。
2. 土壤研究:地质雷达技术对于土壤研究也有很大的帮助。
通过对土壤中微波信号的分析,可以获取土壤的含水量、密度、孔隙率等信息,有助于土壤质地评价和土壤污染监测。
3. 工程勘察:地质雷达技术在工程勘察中起到了重要的作用。
它可以用于检测地下管线、洞穴、地下隧道等工程建设中的隐患,帮助工程师减少钻探次数、提高工作效率,并确保施工的安全性。
4. 灾害监测:地质雷达技术在灾害监测方面也有广泛应用。
例如,它可以用于监测地质滑坡、地下水位变化、地震活动等,为灾害预警和防治提供重要的数据支持。
三、地质雷达技术的发展趋势随着科技的不断进步,地质雷达技术也在不断发展。
未来,地质雷达技术可能朝着以下几个方向发展:1. 分辨率提升:随着雷达系统技术的改进,地质雷达的分辨率将进一步提升,可以获取更精细的地下结构信息。
2. 多频段应用:地质雷达技术可以利用多种频段的微波信号,通过对多频段信号的处理来获取更丰富的地下信息。
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探地雷达最新发展状况概述随着探地雷达应用范围的不断扩大,对探地雷达技术也提出了新的挑战。
它要求探地雷达具有更高的分辨率、更大的穿透深度,提供更丰富的地下信息。
关于天线方面,研制一种高方向性、宽频带、高发射率、体积轻便的天线成为一个重要的课题。
另一方面,如何改进电磁波发射机的技术指标,达到加大辐射能量,增加探测深度的目的也是探地雷达技术面临的一项重要研究内容。
变频天线的出现使雷达系统变得更加轻巧和方便。
它不但具有改变中心频率的能力,而且可发射较低频率的信号。
它可以利用各种频率扫描并进行综合分析,不但可以获得更丰富的地下信息,而且还使薄层的识别成为可能。
它避免了传统雷达系统常需配置多种工作频率的天线从而导致系统重量增加、操作复杂的弊端。
多道雷达系统可以同时对多个天线或天线对进行操作。
每道既可接受相同频率的天线,也可接收不同频率的天线。
而其参数既可单独设置,也可以统一设置。
多道雷达系统克服了单道雷达系统在面积性扫描中的缺陷,并可实现时间倾角扫描叠加技术,使地下目的体高质量三维成像的实现成为可能。
此外,按特定的几何形态排列天线,有可能形成可控制或聚焦的复杂雷达信号,文17给出了线性阵列两种天线间隔对应的辐射极性图的比较,说明天线距越宽,聚焦作用越强。
文20提出了一套新的探地雷达思想,即三维探地雷达系统。
它以多道雷达系统为基础,以大量模型为核心,综合二维横断面信息,最后形成地层三维图像。
这是探地雷达发展的新方向。
就探地雷达数据处理方面而言,除已有的带通滤波、频率波数滤波外,反褶积和偏移技术是当前的两大热门课题。
反褶积是把雷达记录变成反射系数来消除大地干扰和天线瞬变及多次反射,达到提高数据垂直分辨能力的目的。
但是,已有学者指出,由于地下介质的复杂性和噪声影响,反褶积处理的效果较之原始数据并没有多大的提高。
这是因为,对褶积来讲,雷达电磁波的高衰减性和地下介质的频散现象,使得电磁脉冲子波在地下传播时要发生很大的变化,导致子波估计常出现很大的偏差。
当然,对于简单的层状结构物,有可能得到适当的参数,从而获得较好的结果。
文8认为,反褶积处理只是有助于雷达剖面上半部分的解释,而偏移处理技术则是将雷达记录中的每个反射点移到其本来位置,消除雷达图像的畸变,从而获得能够反映地下介质形状真实图像的二维成像方法。
偏移技术对消除直立体的绕散、散射产生的相干噪声具有很大的潜力,对地下介质比较均匀的雷达剖面有较好的结果。
利用小波变换的调焦功能和频域—时域双重局部性来压制噪声是雷达数据处理技术的一条新途径。
研究表明,雷达信号小波算子法成像具有良好的地下界面准确定位功能,而且根据高频电磁波在有耗介质中的衰减特性,在精确校正电磁波振幅衰减和相位偏移的基础上,利用时变反褶积和小波去噪可以得到高分辨率的探地雷达图像。
超宽带探地雷达,利用超宽带探地雷达(UWBGPR)技术进行浅层有耗媒质中目标和介质构造的探测,是近年来国内外透视成像探测技术发展的一个新热点,该方法通过向地下发射极窄的探测脉冲,产生覆盖范围极宽的频谱(通常大于1GHz),经过等效采样,接收包含丰富信息的回波,根据电磁波在地下媒质中的走时和波形变化,对地下媒质构造、地下目标进行探测、定位和识别,同时,利用超宽带技术高精度的时空分辨率,对地下目标和介质结构进行成像。
超宽带探地雷达由于频谱中高频含量丰富,可获得较高的时空分辨率,因此可对地下媒质构造、地下目标领域,是近年来国内外透视成像探测技术发展的一个新热点。
超宽带雷达信号的两种可能表示方法:一是借用窄带信号的复数模型法,优点是便于近似计算超宽带信号的变换和易于误差估计;第二种方法是采用实数模型法,充分反映信号的超宽带特性。
由于超宽带信号的时间瓣数目的降低,复包络已不能反映信号形状。
即使在精确结果的条件下,复数模型都不能令人满意,最好还是用时间的实数振荡函数来模拟超宽带信号。
在超宽带雷达中基于窄脉冲形式的无载波信号是目前超宽带雷达中应用最多的一种信号。
虽然由于其功率受限而限制了超宽带雷达的作用距离,但它在超宽带雷达特性,尤其是目标特性研究中特别适用。
故现今的超宽带雷达大多数都采用此类脉冲型信号。
超宽带雷达特性脉冲测试设备的基本部件(图1.1)是:超宽带探测脉冲形成设备、形成器与接收机的同步设备和计算机。
在进行测量时,计量保证问题十分重要,其解决方法是对测量设备各个部件分别进行鉴定,并根据标准反射器对整个雷达测试设备进行标准和综合检验。
超宽带探地雷达超宽带探测信号形成器最有用的方法是在发射设备中产生超宽带信号,而后通过发射天线把它辐射出去。
这时,在发射机中形成信号的时间结构,而天线应以最小失真辐射这些信号。
信号可在大功率发射机的输出级或带有后级放大的小功率级中形成。
本文采用有源相控阵天线的方法,有源相控阵天线系由辐射器和与其集成在一起的宽带功率放大器所组成。
这时,输出的功率信号是由单个模件辐射的大量信号之叠加。
目前,多半采用脉冲激励的行波管,利用冲击激励可产生脉冲功率由数瓦到数千瓦的信号,这种形成器在模型的和外场的超宽带雷达特性测量设备中是最可取的。
设计冲击激励形成器的主要困难是如何形成宽度小或电压前沿陡峭和时间稳定性高的大功率宽带视频脉冲的问题。
这些信号发生器的基本部件是电子开关,对于这些开关来说,对其功率和速度方面的要求是相互矛盾的。
利用晶体管的雪崩效应,可以很方便地产生具有毫微秒级上升时间,峰值电压达到几百伏至几千伏的脉冲,且重复频率可以高达一兆赫兹。
雪崩晶体管振荡器,其优点是结构简单,可用微带实现,以保证与微带天线连接;被形成的视频脉冲的重复频率范围宽;时间稳定性高;脉冲功率足够大。
脉冲宽度取决于所有晶体管的类型和储能电容器的电容,约为十分之几至几毫微秒,频谱函数达到兆赫频率。
可将雪崩晶体管进行多级级联,这时,脉冲的振幅在50欧电阻上可达到400伏。
开关器件也可采用闸流管,触发管放电器、水银放电器、半导体放电器、电荷存储二板管和隧道二板管等。
形成大功率阶跃信号的主要困难在于保证触发的高稳定度、高重复频率和要求反射信号的有效能量积累。
目前用个别类型的放电器可在前沿宽度为数毫微秒的悄况下转换兆瓦级的功率。
雪崩晶体管振荡器用点和存储二极管振荡器作为脉冲整形器可在前沿宽度50-1000ps时得到幅度为100-120V 的电压降。
隧道二极管振荡器形成的信号,其前沿宽度可达20ps,但电压幅度不超过0.5V。
由于采用了天线阵,超宽带脉冲雷达的能量潜力大大的提高,天线阵把各个辐射单元的部分信号在空间相干叠加的可能性与天线冲击的超宽带无线电探测脉冲形成器的优点结合了起来。
采用较大功率的冲击激励脉冲振荡器(到数千兆),它可具有所要求的宽带性及其他特性。
冲击激励的天线阵系由有源辐射模件及其同步触发的脉冲振荡器所构成。
在脉冲状态下,激励脉冲的位置测定是按时间,而不是根据相位实现的。
冲击激励的天线阵系为了对波束进行电控,在天线中附加引入触发脉冲的时延控制设备,具有必要的时移,以改变波束位置。
利用雪崩晶体管振荡器来控制延迟,这种振荡器的特点是简单,并保证脉冲延迟与控制电压的线性关系。
冲击激励的有源相控阵天线的辐射模件包含三个基本的功能部件:冲击激励脉冲振荡器,匹配装置和辐射单元。
匹配装置最好采用工作于宽频带的集中分布参数阻抗变压器。
在0.1-3GHz波段,辐射单元用宽频带阵子和具有同轴输入的喇叭天线。
在更高频段内,最可取的是用喇叭作为阵列单元。
在分米波和米波段,带状振子辐射单元最有意义,其优点是可采用印刷技术,以保证高精度和形状的一致性,重量轻。
成本低、结构强度高以及各单元相互配置的精确度高等等。
这时,辐射单元特别是宽扁平振子和角椭形振子有很宽的频带。
由雪崩振荡器和带状振子A1和A2。
组成的脉冲激励的二单元试验天线,其辐射信号的测量电路方块图。
测试结果表明,在靠近法线方向,天线阵辐射的信号s3(t)接近于每个组件单独辐射的信号s1(t)和s2(t)的代数和。
总的说来,冲击激励的有源相控天线在0.2-2GHz 的频带内可以形成功率为数百千瓦-数兆瓦的超宽带信号。
这种天线适合工作于收发共用状态。
超宽带雷达系统接收设备的任务在于接收、放大和记录目标散射的电磁场强随时间的变化e (t)。
因此,具有超宽带无线电脉冲信号的雷达接收设备,在结构上为一线性宽带放大器,而对复杂信号则用相应的匹配滤波器。
所需要的放大器通带宽应对应于雷达超宽带探测信号的频谱宽度,在厘米波段达到几千兆赫。
反射信号由两个分集式天线A1和A2接收,这样就可由高精度的距离来保证目标局部反射单元角位置的精确估计。
在采样示波器中设有两个输入通道,以便于测量电路的实现。
数字示波器的用途是将在选通变换器中展宽了的信号进行模数转换,预先存储数据和将其送入微机以及用于信号的直观显示。
超宽带探地雷达接收设备接口部件可将数字示波器输出信号的代码和电平变换为微机信号的代码和电平。
数字示波器按计算机指令预先将数据记入存储器,在存储器中雷达目标的反射信号用代码表示。
而后按计算机指令将信号由存储器送入微机的主存储器。
这样一来,就将给定数目的反射信号依次地存储起来。
为了节省计算机的内存和提高计算效率,信号读数的传送、变换和取平均值的程序都用计算机指令码来实现。
2.2 国外地质雷达技术发展状况2.2.1国外地质雷达技术发展概况2.2.1.1美国的地质雷达技术美国有三个地质雷达厂家,GSSI是规模较大的一家(劳累代理),此外有PLUS RODAR(郑州大学张培代理)和PENETRADAR(欧美大地代理)。
GSSI公司成立与1970年,1990年加入OYO集团,推出SIR-10型雷达,销售了150套,1994年推出SIR-2型雷达,4个月内销售25套。
上世纪末本世纪初推出了SIR2000, 最近网上又推出SIR3000。
美国PLUS RODAR公司的PLUS RODAR Ⅴ型路用雷达,采用空气耦合双及型天线,有250MHz,500MHz,1GHz,2GHz多种型号。
同时可安装4个不同频率的天线,测量速度可达110km/h。
美国PENETRADAR公司创建于1974年,一直从事高精度路面雷达系统的设计开发,该公司的IRIS/IRIS-L型路面雷达已作为美国路桥检测的工业标准。
在中国有十几家用户。
2.2.1.2英国ERA公司SPRSCAN雷达英国有有两家雷达生产商,分别是ERA公司和SEARCHWELL公司。
目前对于他们产品的详情了解甚少。
2.2.1.3意大利IDS公司RIS-2K/MF雷达意大利意锐(IDS)公司生产的RIS-2K/MF雷达(北京博态克公司代理),多通道雷达。
IDS公司具有多年国防及卫星雷达经验,民用始于于20年前,意大利电信在安装前光纤前需探测地下目标,提出了及其严格的要求,IDS公司为此研制出RIS-2K/MF雷达系统。