不同地下介质条件下探地雷达的探测深度问题分析
电波科学学报第１８卷
’４结论
探地雷达因其对地下障碍物的快速准确探测，正广泛应用于岩土工程特别是在非开挖施工领域中。实际工程中一个最基本的问题，就是需探测的目标体是否在雷达的最大探测深度之内，这一问题的正确解答将是是否应用探地雷达技术的依据。从雷达系统本身来说，使用的天线频率越高，探测深度越小，反之天线频率越低，探测深度越深。但对于同一天线频率来说．最大探测深度将取决于地下介质的电性属性，需探测目标体的尺寸大小以及目标体与周围介质的电性差异程度等因素。
本文通过对雷达测距公式的分析，并结合三种典型的反射体模型进行了详细的计算分析，得到了不同类型探地雷达在不同地下介质条件下的最大探测深度，可为实际的探测工程提供较有价值的参考。同时，计算结果也合理地解释了不同类型探地雷达的探测深度差异（一般来说，当地下介质的衰减系数大于１０ｄＢ／ｍ，相同频率、相同地下介质条件下，ＲＡ—ＭＡＣ探测最深，ＥＫＫｏ次之，ＧＳＳＩ相对较小）；同一类型的雷达在北方干旱地区（低衰减）探测深度明显高于软土地区（如上海及周边地区，地下土层含水量高，属强衰减介质）。另外，计算结果还进一步说明了在高耗强衰减地下介质条件下，雷达系统的天线效率及方向增益的优化并不能较大幅度地增加其最大探测深度。
参考文献
［１］Ｓｔｅｗａｒｔ，ＲＤａｎｄＵｎｔｅｒｂｅｒｇｅｒ，ＲＲ．Ｓｅｅｉｎｇｔｈｒｏｕｇｈｒｏｃｋｓａｌｔｗｉｔｈｒａｄａｒ［Ｊ］，Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ＋１９７６，４１：１２３～
１３２．［２］Ａｎａｎ．ＡＰ．Ｗａｌｌｅｒ，ＷＭ．Ｓｔｒａｎｇｗａｙ，Ｉ）ＷＴｈｅｄｅｃ。
ｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆａｌｏｗ—ｌｏｓｓ２－ｌａｙｅｒｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｅａｒｌｈｆｏｒｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｅｌｅｃｔｒｉｃｄｉｐｏｌｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｇｅｏ—
ｐｈｙｓｉｃｓ．１９７５．４０，２８５～２９８
（３］Ｃｏｏｋ．ＪＣ．Ｒａｄａｒｔｒａｍｓｐａｒｅｎｃｉｅｓｏｆｍｉｎｅａｎｄｔｕｎｎｅｌｒｏｃｋｓ［Ｊ］．Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｓ，１９７５。４０：８６５～８８５．
［４］Ｄａｖｉｓ，ＪＬ．Ｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｄｅｌｎｈｓｏｕｎｄｉｎｇｔｅｒａｐｅｒａｔｅｇｌａｃｉｅｒｓ［Ｍ］．Ｕｎｐｕｂｌ．Ｍ．＆．ｔｈｅｓｉｓ．Ｕｎｉｖ，Ｃａｍ—
ｂｒｉｄｇｅ．１９７３．
［５］李大心编著，探地雷达方法与应用［Ｍ］．北京：地质出版社，１９９４．
［６］袁字正编著．电磁渡测距技术基础［Ｍ］．北京：国防工业出版社．１９９０．
［７］约敦（美）著．电磁波与辐射系统［Ｍ］．北京：邮电出版社．１９６２．
［８］壬长清，祝西里等．Ｍａｘｅｌｌ方程用于电磁脉冲问题在损耗介质中的传播问题［Ｊ］．电渡科学学报．１９９９，１．４
（１）：９７～１０１．
［９］Ｒｉｄｅｎｏｕｒ，ＬＮ．Ｒａｄａｒｓｙｓｔｅｍｓｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ［Ｍ］．ＭｅＧｒａｗ－ＨｉｌｌＢｏｏｋｃｏ．Ｉｎｃ．ＮｅｗＹｏｒｋ．ＮＹ，７４８．
赵永辉（１９７４一），男，安徽人，
同济大学土木工程学院岩土工程专
业博士后，２００１年８月毕业于同济
大学海洋地质与地球科学学院，获
理学博士学位，主要从事于岩土非
开挖工程、雷达信号分析厦图像信
息处理研究。
不同地下介质条件下探地雷达的探测深度问题分析
作者：赵永辉， 吴健生， 万明浩
作者单位：赵永辉(同济大学岩土工程博士后流动站,上海,200092)， 吴健生,万明浩(海洋地质教育部重点实验室,上海,200092)
刊名：
电波科学学报
英文刊名：CHINESE JOURNAL OF RADIO SCIENCE
年，卷(期)：2003,18(2)
被引用次数：7次
参考文献(9条)
1.Ridenour L N Radar systems engineering
2.王长清;祝西里Maxell方程用于电磁脉冲问题在损耗介质中的传播问题[期刊论文]-电波科学学报 1999(01)
3.电磁波与辐射系统 1962
4.袁宇正电磁波测距技术基础 1990
5.李大心探地雷达方法与应用 1994
6.Davis J L The problem of depth sounding temperate glaciers 1973
7.Cook J C Radar transparencies of mine and tunnel rocks 1975
8.Anan A P;Waller W M;Strangway D W The electromagnetic response of a low-loss 2-layer dielectric earth for horizontal electric dipole excitation[外文期刊] 1975
9.Stewart R D;Unterberger R R Seeing through rock salt with radar[外文期刊] 1976
引证文献(7条)
1.顾翔.张云华.张祥坤基于FDTD方法的雷达近场成像模拟[期刊论文]-微波学报 2008(1)
2.吴建斌.田茂基于AD603的时变增益放大器的实现[期刊论文]-电子测量技术 2008(4)
3.李文超.王绪本.邓薇超宽带探地雷达探测性能研究[期刊论文]-成都理工大学学报（自然科学版） 2008(2)
4.张鹏.孙占义.张江齐2005年珠穆朗玛峰峰顶冰雪层厚度测定[期刊论文]-武汉大学学报（信息科学版） 2007(5)
5.房红兵.刘明微波增强红外成像地下目标探测技术[期刊论文]-红外技术 2007(2)
6.孙占义.张江齐.张鹏雷达技术在珠穆朗玛峰冰雪层厚度测定中的应用[期刊论文]-物探与化探 2006(2)
7.周治国隧道工程超前地质预报技术研究[学位论文]博士 2004
本文链接：https://www.wendangku.net/doc/d015782480.html,/Periodical_dbkxxb200302021.aspx