极化的基本形式

极化的基本形式

极化的基本

形式

第四章频率域激发极化法

第四章 频率域激发极化法 频率域激电法主要使用偶极装置。我国常用的频率域视激电参数为视频散率 P s ;80 年 代初期,研制和引进了相位激电仪,开始在频率域激电法中研究新的参数——视相位φs ; 随后又研制和引进了频谱激电系统,使视复电阻率频谱r s (i w )成了新的研究对象。下面分别 介绍这些参数的异常形态。 3.4.1 视频散率异常 除在小比例尺普查找矿阶段使用单个或两个极距作偶极剖面观测外, 通常偶极—偶极装 置都采用多个极距的测量,即供电和测量偶极长度保持相同(AB =MN =a ),逐个改变偶极间 隔系数(一般 n=1,2,3,……,6)进行观测。所以,偶极—偶极装置兼有剖面法和测深 法的双重性质,它的观测结果,除可绘制成剖面曲线外,更多地是表示为拟断面图。 图 3.4.1 给出了低阻水平、倾斜、垂直板状体和水平圆柱体上偶极装置的视频散率 P s 拟断面图。模拟参数表明围岩是不极化的,而 低阻极化体的频散率 P 2?100%。 从图 3.4.1 可看到,不同形状和产状的极 化体上的 P s 拟断面图有很大差别:低阻水平 板状极化体的 P s 拟断面图的高值等值线对称 地位于极化体两侧下方,呈“八”字形分布。 当一个偶极(AB 或 MN )位于远处,另一个 偶极(MN 或 AB )位于极化体正上方,对极 化体水平极化(即沿延伸方向极化),可得到 最大的激电异常。低阻倾斜板状极化体的 P s 拟断面图具有不对称形状, 主异常的倾斜方向 与极化体的倾向相反,极化 体位于主异常等值线簇的上 端附近。P s 异常极大点位于 极化体下盘。这是因为该点 图3.4.2 体极化球体上偶极装置的视相位φs 剖面曲线和拟断面图 球体参数:r 0=5;h 0=6,ρ20=10Ω·m ,m 2=0.6,c 2=0.25,τ2=1s ;围岩参数:ρ10=10 Ω·m ,m 1=0.04,c 1=0.25,τ1=0.1s ;偶极长度 a=2;频率 f =1Hz 。 拟断面图中 实线—“正异常”等值线;虚线—“负异常”等值线; 点划线—“零异常”等值线;点线—球体断面 图3.4.1 偶极装置的不同形状和产状二维低阻极化体 上的P s 拟断面图(导电低模拟) 围岩电性:ρ1(f D )=1,ρ1(f G )=1,即 P 1=0;极化体电性: ρ2(f D )=0,ρ2(f G )=0.1,即 P 2→100%。极化体的断面形状已 绘在相应的拟断面图

学学期《电法勘探原理与方法》

成都理工大学2014—2015学年 第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷 注意:所有答案请写在答题纸上,写在试卷上无效。 一 、名词解释(共5小题,每小题2分,总10分) 1、接地电阻 2、电磁波波数 3、正交点 4、视极化率 5、静态位移 二 不定项选择题(共20小题,每小题 1分,总20分) 1、影响视电阻率的因素有( ) A 地形 B 装置 C 测点位置 2、利用自然电位法勘探某金属矿,在其上方中心处通常能观测到( ) A 明显的正异常 B 明显的负异常 C 正负异常伴生 3、激发极化法可解决下列地质问题( ) A 寻找浸染矿体 B 寻找水 C 寻找碳质、石墨化岩层 4 、电磁偶极剖面法中,哪些装置能观测纯异常(二次场)( ) A (X ,X ) B (X ,Z ) C (Z ,Z ) 5、下列方法中受地形影响最小的方法是( ) A 电阻率法 B 激发极化法 C 电磁感应法 得分 得分

6、本学期《地电学》课程实习“电阻率测深仪器及装置认识实习”过程中,采用电源电瓶最高供电压档位为() A 63伏 B 90伏 C 120伏 7、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“电偶极子场特征认识”过程中,实习要求中,要求同学们完成的图件有() A 电位图 B 电阻率图 C 电场强度图 8、本学期《地电学》课程实习“电测深正演模拟”实习过程中, 给出地电模型是() A 二层模型 B 三层模型 C 四层模型 9、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习过程中,学习了绘制二维电阻率异常剖面图的软件是() A SURFER软件 B GRAPHER 软件 C GEOPRO 软件 10、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“仪器及装置认识实习”过程中,采用的装置有() A 中间梯度装置 B 对称四极装置 C 偶极装置 11、中间梯度法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常() A 陡立低阻矿体 B 陡立高阻矿体 C 水平的高阻矿体 12、联合剖面法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常() A 直立的低阻矿体 B 直立的高阻矿体 C 水平的低阻矿体 13、下列方法能有效勘探产状较陡的良导矿体的有() A中梯法 B联剖法 C 回线法 14、用联合剖面法工作时电阻率异常曲线能看到高阻正交点的有()

激发极化法探测地下水若干问题的探讨

文章编号:1004 5716(2004)02 0075 04中图分类号:P631 324 文献标识码:B 激发极化法探测地下水若干问题的探讨 马延君,王俊君,卢玉环 (内蒙古煤田地质局104队,内蒙古赤峰024076) 摘 要:从激发极化找水的基本原理入手,探讨了用激发极化法探测地下水应注意的几个问题。关键词:激发极化法;原理;探测水 从20世纪50年代起,美国、前苏联和其它一些国家的学者,对含水岩石的激发极化效应与温度、溶液浓度、深度、岩石的颗粒度、粘土含量等的关系以及用来勘查地下水的可能性进行了理论、实验和试验研究,取得了一些有意义的成果。在美国、前苏联、加拿大等国家的一些地区,利用激发极化法勘查出了有意义的地下水源,使用的激电参数主要是极化率。在我国激发极化法寻找地下水源也得到了广泛的应用,我们单位使用的是山西平遥水利电探仪器厂研制生产的JJ 3A 型积分式激电仪,可以观测电阻率、极化率、激发比和衰减度等参数。现在这种仪器已逐渐转向微机化。在使用中发现,尽管时域激电法使用视极化率、视衰减度和视激发比等参数在不同的水文地质环境中能够反映出地下含水层或含水体的存在,但对时域激电这些视参数实测资料的解释没有严格的理论依据,限制了激电法探测地下水的有效性和准确性。其原因是在于对时域激电的极化率、衰减度和极化比测深曲线的变化特征与目标层的对应关系,时域极化场的时间特性,测深资料的解释方法理论没有做深入的研究。1 激发极化找水的基本原理1 1 激发极化现象 图1 激发极化装置示意图 在水槽放上小焦炭块和小石块的混合物,用水淹没,如图1所示,设置两个供电电极A 、B 和两个测量电极M 、N ,当接通供电电极A 、B 向水槽内供电,水槽内形成电流场,在测量电极M 、N 间形成电压降,这就是在测量电阻率法时测量到的电位差,不切断电源保持供电电流时间的延长而逐渐增加,开始时增加得快些,后来逐渐减慢,几分钟后达到饱和,断开供电开关,供电电 流被切断,由它产生的电压降也随之消失,M 、N 间的电位差迅 图2 供电前后电位差变化示意图 即减小。但是在供电期间随着供电时间的延长而逐渐增加的电位差仍然存在,它是逐渐衰减的,数分钟后逐渐衰减完毕。在供电期间和断电以后M 、N 间电位差的变化情况如图2所示。供电后由于供电电流在M 、N 间产生的电位差称为一次场电位差,以 V 1表示,随着供电时间的延长增加的电位差是由于介质的极化而产生的,称为二次场电位差,它是时间的函数,以 V 2(T )表示,在M 、N 间观察到的电位差是两者的和,称为极化场电位,用 V (T )表示, V (T )= V 1+ V 2(T )。断电以后,一次场电位差 V 1消失了,二次场电位差 V 2(t )并不立即消失,而是逐渐衰减的,数分钟后衰减完毕。这种在外电流场的激发下,地质体被极化而产生的持续几秒钟、几分钟的瞬变现象叫做激发极化效应。我们所测量的各种参数之间的关系如:极化率 = V 2/ V 1 100%;衰减度D= V 2/ V 2 100%,式中的 V 2为供电30s,断电0.25s~ 5.25s 内二次场电位差的平均值,即 V 2=( 5 .250.25 V (t )/dt )/5,激发比J = D = V 2/ V 1 100%。1 2 激发极化现象的成因 产生激发极化现象的机制是复杂的,它不是由单一的某种原因产生的,而是多种不同的机制综合的结果。最早提出的是 电容假说 ,两个导体中间用绝缘介质隔开就构成一个电容,许多颗粒两边的离子溶液就相当于电控器的两个极板,地下存在着许多这样的小电容,供电时它们被充电,断电后它们放电。这种电容的充放电现象是激发极化现象的原因之一,但不会是主要的,薄膜假说 总第93期2004年第2期 西部探矿工程 WEST -CH INA EXP LORA T ION ENGI NEERIN G series N o.93Feb.2004

第一讲 天线基本原理

第一讲天线基本原理 1、天线的基本概念 1.天线的作用 在任何无线电通信设备中,总存在一个向空间辐射电磁能量和从空间接收电磁能量的装置,这个装置就是天线。 天线的作用就是将调制到射频频率的数字信号或模拟信号发射到空间无线信道,或从空间无线信道接收调制在射频频率上的数字或模拟信号。 2.天线问题的实质 从电磁场理论出发,天线问题实质上就是研究天线所产生的空间电磁场分布,以及由空间电磁场分布所决定的电特性。空间任何一点的电磁场满足电磁场方程——麦克斯韦方程及其边界条件。因此,天线问题是时变电磁场问题的一种特殊形式。 从信号系统的角度出发,天线问题可以理解为考察由一个电磁波激励源产生的电磁响应特性。从通信系统的角度出发,天线可以理解为信号发射和接收器,收发天线之间的无线电信号强度满足通道传输方程和多径衰落特性。 3.对天线结构的概念理解 采用不同的模型,对天线可以有不同的理解。典型的模型比如:开放的电容 [思考] 野外电台或电视发射塔,无线电视或电台接收机,为什么能构成一个天线,其电流回路在什么地方? 开放的传输线 从传输线理论理解,天线可以看做是将终端开路的传输线终端掰 开。 TM mn型波导 将天线辐射看做是在4π空间管道中传输的波导,则对应的传输波型是TM型波,但在传输过程中不断遇到波导的不连续性,因此不断激励

高次模。 由电磁波源和电磁波传输媒质形成电磁波传输的机构 波的形成都需要波源和传输媒质。在一盆水中形成机械波纹,可以使用点激励源产生波,并在水面上传播。波的传播特性只与媒质特性有关而与波源无关。将一个肉包子扔出去,这个肉包子可能产生不同的结果,或者被狗吃了,或者掉在什么地方了,都与扔包子的人不再有任何关系。而对天线来说,馈点的激励源就是这种波源,天线导体和外界空间就是传输媒质。不过电磁波的传输媒质可以是真空。 [思考] 电磁波具有波粒二象性。频率越低,波动性越强;频率越高,粒子性越强。所以光波主要表现出粒子性,而长波表现出波动性。射频电磁波就是介于这二者之间的一种电磁波,它既有显著的波动性,又有显著的粒子性。只要认清这一点,许多问题就会变得易于理解。认清事物的本质规律我们才能很好地利用它,我们不能把一头驴当马使,否则就会出现许多荒唐的错误。有人认为射频很复杂,有人认为很简单,就是这个道理。 [哲学启示] 电磁波由于看不见,摸不着,所以在很多人看来它很抽象。但考虑到世界是普遍联系的,尽管不同的事物也有许多不相同点,但找到它们之间的联系,就能获得认识抽象事物的“火眼金睛”。 2、电磁场基本方程 1.麦克斯韦方程 (电生磁。若电场变化,则磁场随之变化) (磁生电。若磁场变化,则电场随之变化) (磁力线是无始无终的封闭闭合曲线) (电力线出发和终止于自由电荷)

五电法

五、物探工作 本次物探工作采用时间域激发极化法进行。 (一)、工作方法 1、大功率激电面积性测量与剖面 均选用中间梯度装置和短导线工作方式。供电极距AB=1500m,测量极距MN=40m,观测段1000m,点距20m。进行面积性测量时,网度100×20m,可旁测,但旁测距不得大于300m。 2、大功率激电测深 采用对称四极装置,最大供电极距AB/2=2000米。激电测深可根据实际情况采用其它装置,如三极测深装置、偶极装置、五极纵轴垂向装置等。装置参数可根据矿体埋深及规模适时调整。 3、仪器性能与技术指标 发射机:采用法国IRIS公司生产的VIP10000型电阻率和IP多道数发送系统,其主要技术指标及性能: (1)输出功率:最大10kw (2)输出电压:最大3000V,自动电压范围选择 (3)输出电流:最大20A,电流精度优于1%,稳定性0.1% (4)操作温度:-40~+50? C (5)重量轻 发射机的供电电源采用标准发电机,可输出175-270V交流电。 接收机:一台法国IRIS公司生产的Elrec6 6通道IP接收机,它的特点是高精度、高分辨率、低功耗、便携。三台国产DJS—8(分

别编号为07026、07016、07022)型直流激电接收机。 采用双向短脉冲供电方式,供电周期tc=8秒,占空比R=1,延时td=160ms,基本积分时间tp=40ms,迭加次数5次,供电电流I≥3A。观测Ⅰ、Vp、M1、M2、M3、M4等六个参量,视电阻率ρS值按ρS=K ×Vp/I求得,式中K为装置系数,由AB和MN计算求得。 (二)、技术要求 1、施工前要对上述四台接收机进行一致性标定。其技术指标均应符合《时间域激发极化技术规定》(DZ/T0070-93)有关规范要求。 2、导线应选用内阻小、绝缘性能好、轻便、强度高的。供电导线电阻一般不超过10Ω/km,耐压必须高于发送机的工作电压。导线的绝缘电阻应每公里大于2MΩ/500V。 3、供电电极拟采用60cm长的铜棒,数量一般为每极15—20根。 4、测量电极采用不极化电极,要求性能稳定,内阻应小于2KΩ。 5、接收机操作员与测站用对讲机保持联系,电流变化时要及时记录、储存。 本次工作观测精度按DZ/T0070-93《时间域激发极化法技术规定》B级精度要求,即:视极化率总均方相对误差(当ηs>3%时)M≤7%,总均方误差(当ηs≤3%时)L≤0.21;视电阻率总均方相对误差:有位差M≤12%,无位差M≤7%。

雷达基础理论习题

雷达基础理论习题 一、填空题 1.一次雷达的峰值功率为,平均功率为1200W,重复频率为1000Hz。 2.二次雷达询问频率为1030MHz 。脉冲P1-P3称模式询问脉冲,脉冲间隔决定了询问功能,目前本场雷达使用的两种询问模式3/A模式和C模式,P1-P3脉冲间隔分别是8μs 和 21μs 。 3. 两项告警指的是低高度告警和冲突告警。 4. ISLS是指询问旁瓣抑制,作用是避免环绕效应。 5. 接收机的动态范围是指接收机出现过载时的输入功率与最小可检测功率之比。 6. 目前ICAO定义了25种数据链格式,其中有 8 种在现行模式S中使用。 7. 雷达信号的检测由发现概率和虚警概率来描述。 8. 脉冲P2称旁瓣抑制脉冲,不论是何种询问模式,P2与P1间恒为2μs 。 9. STC的含义是时间灵敏度控制,作用是扩大动态范围。 10. 雷达距离分辨力主要取决于脉冲宽度。 11. 二次雷达发射通道是∑和Ω通道。 12. 一次雷达天线的转速为15转/分。 13.一次射频脉冲宽度为1μs。 二、单选题 1. 二次雷达中频频率是(B ) A. 30MHz B. 60MHz C. 90MHz 2. 余割平方天线的雷达波束指的是( A )。 A .垂直方向图 B.水平方向图 3. C模式下P1P3脉冲的时间间隔是( D ) A.3μs B.5μs C.8μs D.21μs 4. 二次监视雷达天线系统的极化方式应为( B ) A.水平极化 B.垂直极化 C.圆极化 5. 决定雷达检测能力的是( A )。 A.接收机输出端的信噪比 B.发射机的功率 C.噪声的大小 D.接收机的灵敏度 6. 在下列关于二次雷达场地设置的说明中,哪一项是错误的( A ) A.对于其所保障的主要航线,特别是进场着陆航线,不应构成使动目标显示失效的切线航线(切线飞行的航线); B.通常配置在机场内地势较高的高地或建筑物顶上,或机场外(航路上)较高的地点; C.应根据其特性(进近或航路),能保证其对所辖区域各条航线和主要空中定位点均能进行有效的探测; D.应使雷达顶空盲区避开进离场航线和主要航路,并量保证主要航路航线。 7. 航空器在飞行中遇到严重威胁航空器和所载人员生命安全情况时,机长(飞行通信员)必须尽一切可能发出遇险信

激发极化四极测深在工程中的应用

激发极化四极测深在工程中的应用 本文介绍电法中的激发极化法在区域水位调查应用效果,采用对称四极装置,垂直测线跑极的方式,在-定的供电电流作用下,通过观测和研究二次场电位差随时间变化的特点和规律,求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数,根据不同岩矿石各参数存在的差异来探查地下水位分布情况。最终采用SURFER软件绘出视电阻率等值线断面图,分析解释得出结论。根据结果分析,认为该系统在地下水探测中具有较好的应用效果,并指出该系统在应用中存在的问题及相关干扰因素。 标签:激发极化地下水位 近年来,激电法找水效果十分显著,被誉为“找水新法”。早在上世纪60年代,国外学者Victor Vacquier(1957)等提出了用激电二次场衰减速度找水的思想。在该思想的启迪下。我国也开展了有关研究,并将激电场的衰减速度具体化为_半衰时、衰减度、激化比等特征参数,这些参数不仅能较准确地找到各种类型的地下水资源,而且可以在同一水文地质单元内预测涌水量大小,把激电参数与地层的含水性联系起来。 1激发激化法勘探的工作原理 1.1激发极化效应的概念 在向地下供入穩定电流时,测量电极间的电位差随时间而变大并经过一段(一般约几分钟)时间后趋于某一饱和值(充电过程);在断开供电电流后,测量电极间的电位差在最初一瞬间很快下降而后随时间相对缓慢地下降,并经过一段(一般约几分钟)时间后衰减接近于零(放电过程)。这种在充电和放电过程中产生随时间缓慢变化的附加电场现象,称为激电效应(激发极化效应)。 1.2电子导体的激发极化原理 对电子导体(包括大多数金属矿和石墨及其矿化岩石)的激发激化机理问题,一般认为是由于电子导体与其周围溶液的界面上发生超电压的结果。 激发激化法是根据据岩石、矿石的激发极化效应来寻找金属和解决水文地质、工程地质等问题的一组电法勘探方法。它又分为直流激发极化法(时间域法)和交流激发极化法(频率域法(SIP))。常用的电极排列有中间梯度排列、联合剖面排列、固定点电源排列、对称四极测深排列等。也可以用使矿体直接或间接允电的办法来圈定矿体的延展范围和增大勘探深度。 激发激化法工作原理是在—定的供电电流作用下,通过观测和研究二次场电位差(ΔU2)随时间变化的特点和规律,求得视电阻率、视极化率、半衰时、衰减度等参数,根据不同岩矿石各参数存在的差异来探查地下地质情况。

电法勘探原理与方法

电法勘探原理与方法 教案 刘国兴 2003.5 总学时64,讲授54学时,实验10 绪论:(1学时) 绪论中讲5个方面的问题 1.对电法勘探所属学科及具体定义。 2.电法勘探所利用的电学性质及参数。 3.电法勘探找矿的基本原理。在此主要解释如何利用地球物理(电场)的变化,来表达找 矿及解决其它地质问题的原理。 4.电法勘探的应用。 1)应用条件 2)应用领域 3)解决地质问题的特点 4)电法勘探在勘探地球物理中所处的位置 第一章电阻率法 本章为电法勘探的常用成熟的方法,在地质勘察工作中发挥着重要作用,是学习电法勘探的重点之一。本章计划用27学时,其中理论教学21学时,实验教学6学时。 §1.1 电阻率法基础 本节计划用7学时,其中讲授5学时,实验2学时。本节主要讲述如下五个问题 一、矿石的导电性(1学时) 讲以下3个问题: 1)岩,矿石导电性参数电阻率的定义及特性。 2)天然岩,矿石的电阻率 矿物的电阻率及变化范围,岩石电阻率的变化范围。 3)影响岩,矿石电阻率的因素。 I.与组成的矿物成分及结构有关。 II.与所含水分有关。 III.与温度有关。 二稳定电流场的基本性质。 主要回顾场论中有关稳定电流场的一些知识,给出稳定电流场的微分欧姆定律 公式电流的连续性(克希霍夫定律);稳定电流场是势场三个基本性质。 三均匀介质中的点源电场及视电阻率的测定 主要讲述三个内容: 1)导出位场微分方程(拉氏方程)及的位函数的解析解法。 2)点电流源电场空间分布规律。 3)均匀大地电阻率的测定方法。 电法勘探中测量介质电阻率的方法由此问题引出,开始建立电法勘探中“装量”这一词

的概念, 本节重点:稳定电流场的求法及空间分布;均匀大地电阻率的公式的导出及测定方法。 以上内容两学时 四非均匀介质中的电场及视电阻率(1学时) 阐述4个问题 1)什么是非均匀介质中的电场?特点,交代出低阻体吸引电流,高阻体排斥电流的 概念 2)非均匀电场的实质:积累电荷的过程。 3)什么是视电阻率?如何定义? 4)视电阻率微分公式。(导出和用法) 五电阻率法的勘探深度问题(1学时) 由稳定电流场中电流随深度变化的特征来讨论,并导出电流密度随供电电极距的变化规律。即:AB何值时,h深度的电流密度最大。 由以上关系得出结论: ·决定电阻率法勘探深度的因素是供电极距 ·影响电阻率法勘探深度的因素是断面电阻率达分布。 §1.2 电阻率法的仪器和装备(2学时) 阐述电阻率法仪器的特点及发展,目前的情况,拟讲四个方面的内容: 一,对电测仪的要求。 二,具有代表性电测仪器的工作原理简介。 1,DDC-系列电子自动补偿仪的工作原理。 2,DWD-系列(北京地质仪器厂生产)微机电测仪的工作原理。 三,电阻率法主要装备 1,供电电极。2,供电电源。3,测量电极。4,导线和线架。 5,通讯设备。6,记录,计算用具。 §1.3电阻率剖面法 介绍什么是剖面法及剖面法特点。这部分内容是电阻率法中较重要的内容。 一,剖面法概述(1学时) (一)装置类型。二极,三极,联合三极等 视电阻率表达式:ksdflkasdf (二)装置间的关系 1,和三极之间的关系。(推导公式引出) 2,三极和四极之间的关系。 二,三极,联合三极,对称四极跑面法子各类地质体上的视电阻率异常(3~4学时)。(一)垂直接触面上三极,联合三极,对称四极的异常。 1 三极装置视电阻率表达式 用镜像法求出位函数表达式,沿剖面方向微分求出场强,进而求出视电阻率表达式。将AMN排列和MNB排列第視参数画在同一坐标便得到联合三极,过垂直接触面上的视电阻率异常。由联合三极与对称四极的关系便又可求出对称四极装置的视电阻率异常。 (二)球体上联合三极,对称四极大视电阻率异常。 1由点源场中的导电球体的场论问题,求出此问题的电位函数表达式,导出视电阻率表达式。 1讨论低阻球体和高阻球体的联合三极异常形态,给出“低阻正交点”和“高阻反交点”的概念。利用三极和四极大关系得出对称四极球体上的异常规律。 (一)脉状地质体上联合三极,对称四极视电阻率异常 1 直立情况与球体相似,曲线对称。 2 倾斜情况,要进行仔细分析,然后给出倾斜脉体的联合三极,对称四极大异常情况。 三、偶极剖面法(1学时) (一)球体上的偶极剖面法视电阻率异常 1 视电阻率解析表达式 求法类似于三极中的求法。

圆极化基本理论

毫米波圆极化微带天线的研究 圆极化波的产生: 微带天线中存在何种模式完全取决于贴片的形状和激励模型,当馈电点位于贴片的对角线上时,天线中可以同时维持乃订。和刀怀。模,两种主模同相且极化正交,结果导致辐射波的极化方向与馈电点所在对角线平行,单点馈电的准方形贴片、方形切角贴片和四周切有缝隙的方形贴片天线等均可以辐射圆极化波。用微带天线产生圆极化波的关键是产生两个方向正交的,幅度相等的,相位相差”的线极化波。当前用微带天线实现圆极化辐射主要有几种方法一点馈电的单片圆极化微带天线正交馈电的单片圆极化微带天线由曲线微带构成的宽频带圆极化微带天线微带天线阵构成的圆极化微带天线等等。 圆极化波的性质: 根据天线辐射的电磁波是线极化或圆极化,相应的天线称为线极化天线或圆极化天线。圆极化波具有以下的性质〕 (1)圆极化波是一个等幅的瞬时旋转场。即沿其传播方向看去,波的瞬时电场矢量的端点轨迹时一个圆。若瞬时电场矢量沿产波方向按左手螺旋的方向旋转,称之为左旋圆极化波,记为LCP(Left-Hand Circular Polarization);若沿传播方向按右手螺旋旋转,称之为右旋圆极化波,记RCP(Right-Hand Circular Polarization), (2)一个圆极化波可以分解为两个在空间上和在时间上均正交的等幅线极化波。由此,实现圆极化天线的基本原理就是产生两个空间上正交的线极化电场分量,并使二者振幅相等,相位相差度。 (3)任意极化波可以分解为两个旋向相反的圆极化波。作为特例,一个线极化波可以分解为两个旋向相反、振幅相等的圆极化波。因此,任意极化的来波都可由圆极化天线收到反之,圆极化天线辐射的圆极化波也可以由任意极化的天线收到。这正是在电子侦察和干扰等应用中普通采用圆极化波的原因。 (4)天线若辐射左旋圆极化波,则只接受左旋圆极化波而不接收右旋圆极化波反之,若天线辐射右旋圆极化波,则只接收右旋圆极化波。这称为圆极化天线的旋向正交性。其实,这一性质就是发射和接收天线之间的互易定理。在通信和电子对抗等应用中的广泛利用这个性质。例如国际通信卫星号上的多波束发射天线辐射右旋圆极化波,形成两个东、西“半球波束”同时也辐射左旋圆极化波,形成两个照射不同地区的“区域波束”,这四个波束都工作于频段而互不干扰,从而实现四重频谱服用,增加了通信容量。 (5)圆极化波入射到对称目标如平面、球面等时,反射波变成反旋向的,即左旋波变成右旋,右旋变成左旋。

时间域三极激电测深在金矿勘探中的应用效果

时间域三极激电测深在金矿勘探中的应用效果 本区域矿产以金、铜、铁为主,次为钨、钼等,区域上,矿床的分布,严格受岩性及构造控制。由于受多期多种成矿地质要素,包括沉积作用、构造运动、岩浆活动、变质作用及热液活动的叠加,形成有变质岩带、中酸性侵入岩带、韧性剪切变形带及与之有密切成生联系的铁、铜、金及多金属成矿带或矿化集中分布区,它们控制着各种矿产的形成与分布。已发现矿床和矿(化)点达多处。文章介绍了时间域三极激电测深在金矿区的勘查应用效果,在简述矿区地质概况的基础上,分别介绍了矿区的地层、构造、岩浆岩情况,阐述了时间域三极激电测深的工作原理、工作方法、数据反演,并利用地质、物探资料,指导钻孔定位,经钻孔施工,找矿效果明显。 标签:金矿;时间域;激电中梯;三极激电测深 1 区域地质背景 本区太古-早元古代地层区划属华北地层大区-晋冀鲁豫地层区-阴山地层分区-阿拉善右旗地层小区;中、新生代地层区划属阿拉善地层区潮水地层分区。区内多数地层因断裂发育和多期次岩浆侵入而造成顶底不全和内部关系紊乱。区内出露地层主要为早元古界北大山岩群(Pt1B),其次为新近系苦泉组(N2k)及第四系(Q)。勘查区区域断裂构造十分发育,构造线主要有东西向、北北西向、北北东向及南北向四组断裂。 勘查区内侵入岩发育广泛,主要为石炭纪、二叠纪酸性侵入岩体、三叠纪酸性侵入岩体、古元古代超基性岩及各类脉岩。石炭纪侵入岩为闪长岩。二叠纪以云英闪长岩为主,分布面积较广。勘查区区域发育为数众多的中性岩脉、伟晶岩脉、酸性岩脉。中性脉岩有细粒闪长岩脉、二长闪长岩脉、花岗闪长岩脉等;酸性脉岩主要见有钾长花岗岩脉、花岗细晶岩脉及石英脉等。 2 激电异常解释 2.1 激电异常的平面特征 图1为勘查区激电中梯扫面视极化率平面等值线图,测区视极化率一般在2.0%~2.5%之间,最高值达到3.37%,该异常呈中、高阻-高极化特性,地表出露为下元古界北大山群地层,走向大致为南北向,异常区宽度约为1200m。该异常闭合,结合地质资料显示,该处异常地表出露基本为片岩、片麻岩为主,异常区东部出露面积较大的黑云母花岗岩,在异常区中部地表可见断裂,结合地质资料及与已知矿点的对应,认为本异常区为成矿有利区域,推断异常区可能与侵入岩体和一些黄铁矿化(体)有关。 2.2 激电异常剖面特征

激发极化法极化率衰减曲线测量技术

激发极化法极化率衰减曲线测量技术上海绿海电脑科技有限公司陆焕文

电法勘探测量方法与仪器的分类: 1:按电场生成分类: 可分为天然电场法和人工电场法。天然电场是大地中自然产生的,或者是有雷电,远距离长波无线电台发出的电场,底下电化学效应自己引起的电场(自然电场)。 人工电场是勘探人员用发送机法术固定的电流波形在底下建立的人工电场。人工电场还可以分成传导类电场和感应类电场,传导类电场是发送机的发送电极接地的(用铜电极赶插入地下)。感应类电场是用无线电发送天线向空中发射后感应到地下的,即发送机发送端不接地(如测地雷达)。2:按被测的参数分类: 根据测量不同的物探参数可以分成不同的测量仪器,从被测信号频率的高低可分成以下几类:* 直流:(超低频1HZ以下)直流电阻率法 * 低频:(0.1HZ~20HZ)激发极化法 * 音频:(20HZ~10KHZ)音频磁大地电流法 3:按测量效率分类: 按一次供电可同时测多少的物理册点分类: * 单点普通方法:每测一个物理点后要移动测量电极到新物理点再测,需要“跑极”,这种方法仪器简单,人工多,效率低。 * 多点同时测量的高密度法:这种方法可以一次发送机供电。同时多个物理测点上同时测量,测量效率高,数据可靠性高。 高密度测量中还可分为多线制和总线制。 多线制是一台主机上引出多道测量线,用星形网直接接到不同物理点的MN接线电极上。这种方法的缺点是要用长导线传诵模拟量ΔV信号,而ΔV信号是mV级的微弱信号,容易受空中电磁波干扰,测量精度受影响。

总线制是一台主机与多台从机用一根电缆连接起来,组成一个野外现成总线局域网,主机用数字通讯指挥各从机同时测量,测量完成后用数字通讯把各从机测得的信号分时传送给主机。在长线上传送的是数字信号。选用半双工的RS485通讯总线,距离可达1000米,数字不易受干扰,一根电缆线最多可以带128个从机。 4:按野外的布极方法分类,以下介绍几种常用的布极和K 值计算公式 * 中间梯度法 A 供电电极组 B 供电电极组 M N M N A MN 距(米) B

电磁场理论基础试题集

电磁场理论基础习题集 (说明:加重的符号和上标有箭头的符号都表示矢量) 一、填空题 1. 矢量场的散度定理为(1),斯托克斯定理为(2)。 【知识点】:1.2 【难易度】:C 【参考分】:3 【答案】:(1)()∫∫?=??S S d A d A v v v τ τ (2)( ) S d A l d A S C v v v v ?×?= ?∫∫ 2. 矢量场A v 满足(1)时,可用一个标量场的梯度表示。 【知识点】:1.4 【难易度】:C 【参考分】:1.5 【答案】:(1) 0=×?A v 3. 真空中静电场的基本方程的积分形式为(1),(2),微分形式为(3),(4)。 【知识点】:3.2 【难易度】:B 【参考分】:6 【答案】:(1) 0=?∫c l d E v v (2) ∑∫=?q S d D S v v 0 (3) 0=×?E v (4)()r D v v ρ=??0

4. 电位移矢量D v 、极化强度P v 和电场强度E v 满足关系(1)。 【知识点】:3.6 【难易度】:B 【参考分】:1.5 【答案】:(1) P E P D D v v v v v +=+=00ε 5. 有面电流s 的不同介质分界面上,恒定磁场的边界条件为(1),(2)。 【知识点】:3.8 【难易度】:B 【参考分】:3 【答案】:(1) ()021=??B B n v v v (2) ()s J H H n v v v v =?×21 6. 焦耳定律的微分形式为(1)。 【知识点】:3.8 【难易度】:B 【参考分】:1.5 【答案】:(1) 2E E J p γ=?=v v 7. 磁场能量密度=m w (1),区域V中的总磁场能量为=m W (2)。 【知识点】:5.9 【难易度】:B 【参考分】:3

时间域激发极化法技术规定(DOC 42页)

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时间域激发极化法技术规定 1主题内容与使用范围 本标准规定了对时间域激发极化法工作的基本要求和技术规则。 本标准适用于地质矿产勘查及水文工程地质勘察中的时间域激发极化法工作。探测石油及天然气中的激发极化法工作亦应参照使用。 2引用标准 DZ/T 0069 地球物理勘查图图式图例及用色标准 3技术符号 技术符号见表1 表1 技术符号

4总则 时间域激发极化法是以岩(矿)石、水的激发极化效应的差异为物性前题,用人工地下直流电流激发,以某种极距的装置形式,研究地下横、纵向激发极化效应的变化。以查明矿产资源和有关地质问题的方法。 非矿化岩石的极化率很小(1%~2%,少数3%~4%),而矿化岩石和矿石的极化率随电子导电矿物含量的增多(或结构)而变大,可达n%~n·10%。二次场的衰减特征与极化体的成分(包括含量)、结构相关。 激发极化法作为探矿手段具有如下特点; a.可以发现和研究浸染型矿体。当矿体的顶部或周围有矿化(或其他导电矿物矿化)的浸染晕存在时。可以发现规模较小或埋藏较深的矿体; b.观测结果受地形和其他因素(浮土加厚、找金属矿时含水断裂带的存在等)的影响较小; c.常见的黄铁矿化、石墨化、磁铁矿化或其他分散的金属矿化,同样可产生激电异常。 4.4 激发极化法目前主要用于普查硫铁矿床、某些有色金属、贵金属、稀有 元素常与黄铁矿化或其他矿化共存,因而可借以圈定有用矿产的矿化带。

4.5激发极化法宜在下述地质条件的地区布置工作: a.地质条件比较简单、勘查对象与围岩和其他地质体之间具有较明显的极化效应差异的地区; b.地质条件比较复杂,但用综合物化探方法、地质方法能够大致区分异常的性质或能减少异常多解性的地区。 4.6激发极化法不宜在下述地区布置工作: a.地形切割剧烈、河网发育的地区; b.覆盖层厚度大、电阻率又低(形成低电阻屏蔽干扰),无法保证观测可靠信号的地区; c.无法避免或无法消除工业游散电流干扰的地区。 5 技术设计 5.1装置与工作方式和时间制式 5.1.1 装置 为取得预期的地质效果,应根据测区的地质条件和勘查任务,适当地选择装置类型。常用的装置有六种。 5.1.1.1中间梯度装置 本装置敷设一次供电电极(A、B),可在一个较大的范围内观测,且异常形态简单易于解释常用于普查。 设计时要注意下述要求: a.AB距应通过测深试验选择。如果电源功率允许,且AB距增大时异常并不明显减小,在观测仪器检测能力允许的条件下,AB距可尽量的大一些。MN距应适合关系式:MN≥(1/50~1/30)AB。用横向中间梯度装置确定矿体走向长度时,允许采用比纵向中间梯度装置有较大的MN极距;

学学期电法勘探原理与方法完整版

学学期电法勘探原理与 方法 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

成都理工大学2014—2015学年 第一学期《电法勘探原理与方法》考试试卷 注意:所有答案请写在答题纸上,写在试卷上无效。 一 、名词解释(共5小题,每小题2分,总10分) 1、接地电阻 2、电磁波波数 3、正交点 4、视极化率 5、静态位移 二 不定项选择题(共20小题,每小题1分,总20分) 1、影响视电阻率的因素有( ) A 地形 B 装置 C 测点位置 2、利用自然电位法勘探某金属矿,在其上方中心处通常能观测到( ) A 明显的正异常 B 明显的负异常 C 正负异常伴生 3、激发极化法可解决下列地质问题( ) A 寻找浸染矿体 B 寻找水 C 寻找碳质、石墨化岩层 4 、电磁偶极剖面法中,哪些装置能观测纯异常(二次场)( ) A (X ,X ) B (X ,Z ) C (Z ,Z ) 5、下列方法中受地形影响最小的方法是( ) A 电阻率法 B 激发极化法 C 电磁感应法 得分 得分

6、本学期《地电学》课程实习“电阻率测深仪器及装置认识实习”过程中,采用电源电瓶最高供电压档位为() A 63伏 B 90伏 C 120伏 7、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“电偶极子场特征认识”过程中,实习要求中,要求同学们完成的图件有() A 电位图 B 电阻率图 C 电场强度图 8、本学期《地电学》课程实习“电测深正演模拟”实习过程中, 给出地电模型是() A 二层模型 B 三层模型 C 四层模型 9、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习过程中,学习了绘制二维电阻率异常剖面图的软件是() A SURFER软件 B GRAPHER 软件 C GEOPRO 软件 10、本学期《电法勘探原理与方法》课程实习“仪器及装置认识实习”过程中,采用的装置有() A 中间梯度装置 B 对称四极装置 C 偶极装置 11、中间梯度法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常() A 陡立低阻矿体 B 陡立高阻矿体 C 水平的高阻矿体 12、联合剖面法理论上在勘探哪些电性和产状的矿体能产生明显的异常() A 直立的低阻矿体 B 直立的高阻矿体 C 水平的低阻矿体 13、下列方法能有效勘探产状较陡的良导矿体的有() A中梯法 B联剖法 C 回线法 14、用联合剖面法工作时电阻率异常曲线能看到高阻正交点的有() A 直立低阻体 B直立高阻体 C山谷

叶顺涛1502303068一种改善型TE11模圆极化器的设计

《微波电路与系统》课程结课 报告 学号、专业:1502303068、电子与通信工程 姓名:叶顺涛 模圆极化器的设计论文题目:一种改善型TE 11 指导教师:曹卫平教授 所属学院:信息与通信学院 成绩评定 教师签名 桂林电子科技大学研究生院 2016年8月20日

一种改善型TE11模圆极化器的设计 摘要:针对于传统的波导圆极化器输出端两正交模幅度不等的缺点,本文提出了 模圆极化器,以实现更好的圆极化性能。运用电磁场理论和数值一种改善型TE 11 模圆极化器进行优化计算,计算结果表明:在工作频率计算方法对30GHz TE 11 29.5~30.5GHz范围内,该圆极化器输出端口两正交模电场幅度几乎相等, 相位差为90o±3.50o,轴比AR<0.48dB,驻波比VSWR<1.12。 关键词:圆极化器;介质插片;梯型过渡器 引言 波导圆极化器是圆极化反射面天线馈源系统的关键组成部分,其作用是将线极 化信号变换为圆极化信号。由于在通信、导航、深空探测、电子对抗等方面,圆 极化天线都有着十分重要的应用,因此,在过去的几十年里,圆极化器一直是 微波天线领域热点研究内容之一。在高功率微波(HPM)应用中,波导圆极化器[1] 因其结构简单,损耗小且功率容量较高等优点而获得广泛研究应用。目前,已有 的圆波导TE 模圆极化器主要有螺钉调节型[2-3]、槽加载型[4]、椭圆过渡型[5]和介11 质插板型等。其中,螺钉调节型和槽加载型圆极化器的结构比较复杂、对加工精 度的要求很高,不利于批量生产;而椭圆过渡型圆极化器因其椭圆加工的不完整 性导致性能受到影响;而在波导内插入金属膜片[6-10]或介质片[11-13]可以通过自相 移90o来实现圆极化,这类圆极化器结构简单、加工方便、可调整性好,应用也 比较广泛,在带宽要求较窄的情况下可以很好地满足性能指标要求。 在实验中,我们发现:输出端口两正交模的电场幅度并非严格相等,可通过稍 微改变夹角α实现等幅输出从而进一步降低轴比。所以,本文提出了一种改善型 阶梯型TE11模圆极化器,仿真结果与理论预测值相符,设计的圆极化器具有结 构简单,反射系数小,低轴比和结构可调整性的优点。 1.圆波导理论基础 圆波导具有加工方便、双极化、低损耗等优点,普遍用于远距离通信、天馈 系统中,常常作为初级馈源、圆极化器和其他元件的标准部件,圆形波导是非常 适合设计圆极化器的元件,本文的介质插片式圆极化器就是采用圆波导形式的。 为了圆波导分析的简便起见,我们采用圆柱坐标系。

时间域激发极化法技术规范

时刻域激发极化法技术规定 1主题内容与使用范围 本标准规定了对时刻域激发极化法工作的差不多要求和技术规则。本标准适用于地质矿产勘查及水文工程地质勘察中的时刻域激发极化法工作。探测石油及天然气中的激发极化法工作亦应参照使用。 2引用标准 DZ/T 0069 地球物理勘查图图式图例及用色标准 3技术符号 技术符号见表1 表1 技术符号

续表1 4总则 时刻域激发极化法是以岩(矿)石、水的激发极化效应的差异为物性前题,用人工地下直流电流激发,以某种极距的装置形式,研究地下横、纵向激发极化效应的变化。以查明矿产资源和有关地质问题的方法。 非矿化岩石的极化率专门小(1%~2%,少数3%~4%),而矿化岩石

和矿石的极化率随电子导电矿物含量的增多(或结构)而变大,可达n%~n·10%。二次场的衰减特征与极化体的成分(包括含量)、结构相关。 激发极化法作为探矿手段具有如下特点; a.能够发觉和研究浸染型矿体。当矿体的顶部或周围有矿化(或其他导电矿物矿化)的浸染晕存在时。能够发觉规模较小或埋藏较深的矿体;b.观测结果受地形和其他因素(浮土加厚、找金属矿时含水断裂带的存在等)的阻碍较小; c.常见的黄铁矿化、石墨化、磁铁矿化或其他分散的金属矿化,同样可产生激电异常。 4.4 激发极化法目前要紧用于普查硫铁矿床、某些有色金属、贵金属、 稀有元素常与黄铁矿化或其他矿化共存,因而可借以圈定有用矿产的矿化带。 4.5激发极化法宜在下述地质条件的地区布置工作: a.地质条件比较简单、勘查对象与围岩和其他地质体之间具有较明显的极化效应差异的地区; b.地质条件比较复杂,但用综合物化探方法、地质方法能够大致区分异常的性质或能减少异常多解性的地区。 4.6激发极化法不宜在下述地区布置工作: a.地形切割剧烈、河网发育的地区;

电法正演理论

《电法数据处理与解释》课程教学大纲 课程编码:0801523098 课程名称:电法数据处理与解释 课程英文名称:Data processing and Interpretation of Electrical Method 总学时:44(讲授36学时,实验8学时) 学分:2.5 开课单位:地球探测科学与技术学院 授课对象:勘查技术与工程专业(应用地球物理方向)本科生 前置课程:高等数学、电磁场论、应用地球物理Ⅱ:电法勘探原理与方法 一、教学目的与要求 本课程是勘查技术与工程专业(应用地球物理方向)本科生的专业教育课程。本课程以深化电法勘探理论、复杂情况下电法数据处理,正、反演计算及电法资料解释为重点。在本课程中,使学生系统学习复杂情况下电阻率法资料数据处理原理与方法;电法勘探反演理论、反演算法,并将其运用到电阻率法、激发极化法和电磁感应法的数据处理及反演解释中。通过本课程的学习使学生掌握利用计算机处理电法勘探资料的理论基础和计算技术,进一步提高学生对电测资料的处理、反演和地质解释能力。为参加实际工作打下扎实的基础。 二、教学内容 第一章电阻率法的地形影响及其校正 §1. 获取纯地形异常的方法 §2.比较法进行电阻率法的地形影响校正 内容提示: 获取纯地形异常的方法有多种,如物理模拟、数值计算等,这里主要介绍利用角域叠加的方法获得地形纯异常的方法。并利用获得的纯地形异常对电测深、联合剖面、中间梯度观测数据进行地形改正。其他

的数值方法作为一般的了解,如边界元法,有限元法等。 第二章电法勘探数据反演理论基础 §1 反演问题的描述 §2 广义反演问题 §3 非线性反演问题的线性化 内容提示: 本章重点内容是广义反演方法,详细介绍基于最小二乘法的各种反演方法的反演算法与程序实现。 第三章电测深曲线数字解释法 数值正演计算 §1. 层状模型ρ s §2. 实际观测数据的一维反演 §3. 弯曲测线的电测深曲线处理 §4. 二维反演简介 一般内容: 采用滤波方法的计算思路以及滤波系数的计算,弯曲测线的数据处理,二维反演基本过程及结果。 重点内容: 利用滤波方法计算层状模型ρs数值计算思路以及算法实现,在此基础上将广义反演应用到电测深数据的反演中,并给出反演中偏导数计算的详细公式。 第四章频谱激电法数据处理与解释 §1. 频谱激电的柯尔——柯尔模型 §2.复电阻率谱的最优化反演解释 一般内容: 复电阻率的反演技术 重点内容: 复电阻率的计算理论基础:柯尔-柯尔模型的应用;利用该模型获取视极化率的方法。 第五章频率域电磁测深数据处理与解释

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