本實(shí)用新型涉及的是探地雷達(dá)信號(hào)處理技術(shù)、合成孔徑成像技術(shù)、災(zāi)害地質(zhì)調(diào)查、考古調(diào)查、公路工程質(zhì)量檢測(cè)以及地質(zhì)勘探等領(lǐng)域，特別涉及一種三角陣的探地雷達(dá)的天線裝置。

背景技術(shù)：

探地雷達(dá)(Ground Penetrating Radar,GPR)是用來對(duì)地下目標(biāo)或場(chǎng)景進(jìn)行探測(cè)的雷達(dá)系統(tǒng)。利用電磁波在地下介質(zhì)電磁特性不連續(xù)之處產(chǎn)生的反射和散射現(xiàn)象，進(jìn)而對(duì)其成像和刻畫。探地雷達(dá)的分辨率取決于天線頻率和傳播介質(zhì)特性。探地雷達(dá)可以快速準(zhǔn)確地進(jìn)行近地表調(diào)查，并通常以2-D反射面來識(shí)別地下埋藏目標(biāo)體的深度以及位置，但如果要獲取地下目標(biāo)體的形狀、大小、空間展布以及相關(guān)埋藏環(huán)境等信息，就可以利用振幅異常在一定深度上重建地下目標(biāo)體三維結(jié)構(gòu)。而這通常使用多條2-D雷達(dá)測(cè)線拼合空間網(wǎng)格實(shí)現(xiàn)的。這種方式在垂直測(cè)線維度上的分辨率較低，且會(huì)存在模糊現(xiàn)象，不過，隨著技術(shù)的發(fā)展，也有越來越多的近地表調(diào)查使用陣列式的雷達(dá)天線，不過這種天線裝置需要大量的天線，且容易受到周圍環(huán)境的影響，給信號(hào)處理過程造成極大地不便，本專利利用三角陣的探地雷達(dá)天線，既可以解決3-D成像不模糊問題，又可以有3dB的信噪比提升，同時(shí)提高垂直測(cè)向維度的分辨率和探測(cè)范圍。

在探地雷達(dá)天線陣列設(shè)計(jì)方面，專利《一種用于隧道襯砌檢測(cè)的探地雷達(dá)天線支架》主要是提供一種用于隧道襯砌檢測(cè)的探地雷達(dá)天線支架，簡(jiǎn)化了探地雷達(dá)設(shè)備的安裝流程，專利《探地雷達(dá)天線裝置車》主要是利用天線裝置車在檢測(cè)病害體中的便利條件，將天線與載車的連接固定，專利《一種可緩沖的探地雷達(dá)天線固定裝置》利用緩沖裝置減少雷達(dá)天線隨檢測(cè)車輛的顛簸，使天線能夠緊貼襯砌表面，提高檢測(cè)精度。文獻(xiàn)《一種用于混凝土結(jié)構(gòu)探測(cè)的探地雷達(dá)天線陣列的設(shè)計(jì)》主要是以變形領(lǐng)結(jié)天線為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了一種雙極化、多天線的探地雷達(dá)天線陣列，文獻(xiàn)《用于探地雷達(dá)系統(tǒng)的相控陣天線的研究與設(shè)計(jì)》主要研究和設(shè)計(jì)了一種用于探地雷達(dá)系統(tǒng)的由新型蝶形天線單元組成的相控陣天線，文獻(xiàn)《超寬帶時(shí)域天線陣列波束合成研究》主要是對(duì)超寬帶天線陣列的時(shí)域/頻域特性和波束合成特性進(jìn)行了詳盡的討論和研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種三角陣的探地雷達(dá)天線裝置，既可以解決3-D成像不模糊問題，又可以有3dB的信噪比提升，同時(shí)提高垂直測(cè)向維度的分辨率和探測(cè)范圍。

本實(shí)用新型通過下述方案實(shí)現(xiàn)：一種三角陣的探地雷達(dá)天線裝置，包括桶形屏蔽外殼1～4，所述外殼兩側(cè)有兩個(gè)掛鉤15、16，便于放在車架上，所述外殼內(nèi)有四個(gè)喇叭型天線，即天線一11、天線二12、天線三13、天線四14，其中位于中間位置的天線三13為發(fā)射天線，天線一11、天線二12、天線四14均為接收天線，三個(gè)天線構(gòu)成等邊三角形，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)位置，所述發(fā)射天線與接收天線天線一11的連線在測(cè)線方向上，發(fā)射天線與其余兩個(gè)接收天線的夾角為120°，在所述外殼外面有個(gè)三角形支架17，支架頂端用螺絲固定喇叭型天線，同時(shí)用一個(gè)桿型支架5固定四個(gè)桶形天線組裝置，且有校準(zhǔn)四個(gè)天線組高度的作用，即保證四個(gè)天線組在同一高度上。

進(jìn)一步的，桶形天線組采用4通道數(shù)據(jù)采集，每個(gè)通道之間的距離0.5m。

進(jìn)一步的，桶形屏蔽外殼外面三角形支架17固定外殼內(nèi)部四個(gè)天線的位置，根據(jù)收發(fā)天線和測(cè)線方向調(diào)整三角形支架。

進(jìn)一步的，位于天線組中間位置的天線三13與三個(gè)接收天線的距離相同，通過螺絲固定，調(diào)整角度到正三角形。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型一種四通道三角陣探地雷達(dá)天線裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實(shí)用新型一種單通道三角陣探地雷達(dá)天線裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實(shí)用新型一種單通道三角陣探地雷達(dá)天線裝置結(jié)構(gòu)俯視圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

結(jié)合圖1、圖2、圖3，一種三角陣的探地雷達(dá)天線裝置，包括桶形屏蔽外殼1～4，所述外殼兩側(cè)有兩個(gè)掛鉤15、16，便于放在車架上，所述外殼內(nèi)有四個(gè)喇叭型天線，即天線一11、天線二12、天線三13、天線四14，其中位于中間位置的天線三13為發(fā)射天線，天線一11、天線二12、天線四14均為接收天線，三個(gè)天線構(gòu)成等邊三角形，分別位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)位置，所述發(fā)射天線與接收天線天線一11的連線在測(cè)線方向上，發(fā)射天線與其余兩個(gè)接收天線的夾角為120°，在所述外殼外面有個(gè)三角形支架17，支架頂端用螺絲固定喇叭型天線，同時(shí)用一個(gè)桿型支架5固定四個(gè)桶形天線組裝置，且有校準(zhǔn)四個(gè)天線組高度的作用，即保證四個(gè)天線組在同一高度上。

桶形天線組采用4通道數(shù)據(jù)采集，每個(gè)通道之間的距離0.5m，這樣便可以遍布2m左右寬的道路，實(shí)現(xiàn)寬范圍的道路檢測(cè)。

所述桶形天線組利用桿型支架5連接固定，支架可以校準(zhǔn)四個(gè)天線組的高度，又可以固定各個(gè)天線組之間的距離。

所述桶形屏蔽外殼外面三角形支架17固定外殼內(nèi)部四個(gè)天線的位置，根據(jù)收發(fā)天線和測(cè)線方向調(diào)整三角形支架。

所述位于天線組中間位置的天線三13與三個(gè)接收天線的距離相同，通過螺絲固定，調(diào)整角度到正三角形。

屏蔽外殼內(nèi)部四個(gè)喇叭型天線11～14，其中天線13為發(fā)射天線，位于天線組的中間位置，且與三個(gè)接收天線的距離相同，通過螺絲固定，調(diào)整角度到正三角形。

根據(jù)四個(gè)天線的位置不同，可以利用延時(shí)疊加求和進(jìn)行三維地下模型反演，既可以提高垂直測(cè)線方向的分辨率，又可以在測(cè)向方向，通過插值運(yùn)算和雙次測(cè)量有3dB信噪比的提升。

接收天線接收到信號(hào)通過數(shù)據(jù)采集，將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理提供成像和檢測(cè)結(jié)果。

每個(gè)天線組之間的距離相同，距離大小根據(jù)探測(cè)深度和波速角大小確定。

每個(gè)桶形屏蔽外殼可屏蔽與其他組天線組的互耦影響，因此四個(gè)桶形裝置中的收發(fā)天線可同步進(jìn)行收發(fā)超寬帶信號(hào)。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的一種三角陣的探地雷達(dá)天線裝置，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。