寬頻帶探地雷達(dá)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、探地雷達(dá)測(cè)試技術(shù)是利用電磁波來探測(cè)地表之下的目標(biāo)或確定不可視物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一種方法。探地雷達(dá)的應(yīng)用范圍很廣，在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用。現(xiàn)有的探地雷達(dá)大多使用高頻電磁波，而低頻率段的電磁波在傳播時(shí)會(huì)呈現(xiàn)出與高頻電磁波不同的波動(dòng)特性。本文研制的寬頻探地雷達(dá)是利用電磁感應(yīng)原理探測(cè)地下目標(biāo)，可用于研究被測(cè)目標(biāo)在低頻電磁波段(25Hz～250KHz)的反射參數(shù)特性，包括反射信號(hào)的相位和幅度特性。
　　 本文設(shè)計(jì)的探地雷達(dá)系統(tǒng)由收

2、發(fā)子系統(tǒng)、信號(hào)處理電路和控制軟件三個(gè)部分構(gòu)成。在探地雷達(dá)的收發(fā)端采用的是線圈結(jié)構(gòu)，如何消除發(fā)射線圈和接收線圈之間的互感是設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)。本文介紹了兩種實(shí)現(xiàn)互感對(duì)消的方法，并通過基于電磁場(chǎng)理論的分析，給出了一種探地雷達(dá)收發(fā)子系統(tǒng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中充分考慮了互感對(duì)消技術(shù)、與后續(xù)處理電路的阻抗匹配、對(duì)消電磁場(chǎng)對(duì)于主發(fā)射場(chǎng)的抑制等問題，總結(jié)出了一套低頻探地雷達(dá)收發(fā)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，并且通過仿真和實(shí)測(cè)證明了這種收發(fā)線圈的改進(jìn)設(shè)計(jì)取得了很好的互

3、感對(duì)消效果。
　　 本文接著介紹了探地雷達(dá)系統(tǒng)的重要組成部分——信號(hào)處理電路。信號(hào)處理電路包括信號(hào)的產(chǎn)生、放大、發(fā)射、接收和控制等子系統(tǒng)，本文詳細(xì)介紹了各個(gè)子系統(tǒng)的工作原理和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。這部分的工作主要是完成芯片的選取、電路的設(shè)計(jì)、相關(guān)電路的仿真等，然后對(duì)實(shí)際制作的電路板進(jìn)行一系列的電氣性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明信號(hào)處理電路完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
　　 最后，用研制的寬頻探地雷達(dá)對(duì)多種目標(biāo)進(jìn)行了實(shí)際探測(cè)實(shí)驗(yàn)，對(duì)探測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。