2005年地质雷达技术及其在
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
检测中的应用学术研讨会
北京鑫衡运科贸有限责任公司 BEIJING XIN HENG YUN SCIENCE & TRADE CO.,LTD.
瑞典超强地面耦合天线的应用
孔祥春 编译
工程概述：
当我们做地下水资源项目或其它工程项目时，往往需要了解地质结构。此时用低频天线进行雷达勘探
是一种经济有效的
方法
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。
如果采用常规的天线，在探测区域要准备非常宽的探测路径，在采集时至少需要 2个人。我们下面介
绍用超强地面耦合天线进行顺向探测的应用实例。
采用设备：
RAMAC超强地面耦合系统（RTC），它包括非屏蔽的 50兆天线（即 RTA天线），CUII控制单元，CV11
监视器进行数据采集。
采集方法：
由于 RTA 天线内置成顺向排列，因此在野外崎岖不平的地面使用时非常方便。多数情况下不需要严
格准确的探测布线，只要操作者能走过去，天线就能穿过去。因此根据探测方法的不同，天线当然可以挂
在车后或船的后面。
我们用玛拉测链来进行定位，如果测线较长（大于 100 米），建议每探测 100 米固定一下棉线。也可
以将 GPS直接连接到监视器上，用 GPS进行定位。不过，要注意测量点是在发射机和接收机的中间。
RTA天线装在防水的塑料管内
技术要点：
由于 RTA 天线是顺向排列的，天线辐射方向图和极化使近距离探测比较困难。不过，当探测层或其
它非极化目标体时（特别是深部目标体），两种探测方法差别很小。下图为两者的差异，包括孤立体和分
层的差异。
2005年地质雷达技术及其在工程检测中的应用学术研讨会
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由于 RTA天线也是非屏蔽天线，数据中也会出现干扰信号。其原因是天线辐射的电磁波会到各个方
向，因此也会接收到各方向的反射信号。干扰信号多数是空气中反射的物体造成的。
结果：
我们数据都是用 RTA天线在不同地方采集的。
下面是在湖上采集的数据，目的是对湖底形态进行成图，同时探测是否有沉积物。从雷达图像中非常
清晰地看到湖底形态，并探测到单目标体（其特征为双曲线，有一些用箭头标出），同时探测到下面的地
层。
样点数：1000，采样频率：508，时间窗：1970，道间距：0.3秒
下面是用 RTA天线探测基岩上面薄土层的例子（基岩用绿线标出），同时探测出在基岩内有大的断层（分
别用两条红线标出）
样点数：408，采样频率：702，时间窗：581，道间距：10厘米
RTA 天线非常适合于在非导电区域探测地下水位。下面的例子是在沙土地测的，约 14 米处是地下水
位。
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最后的例子是在粘土区进行雷达勘探，用 RTA天线可以非常清晰地探出地下结构，如箭头处的沉陷区。
不过，在该区域有大量的大鹅卵石，它造成的双曲线覆盖整个图像，因此很难区分不同的层。有些地方能
看到地下水，但看不到基岩面。
样点数：320，采样频率：571，时间窗：560，道间距：15厘米
结论：
RAMAC RTA在几个不同地方显示出它是非常有用的天线，如在地面和湖中做地质成图，基岩探测，
地下水调查等。
该系统在地质勘探方面可以得到很好的应用，在工程应用上有独到之处。与传统雷达天线相比，在森
林或灌木层地区，它有非常明显的优势。另外，RTA天线总是紧贴地面，这样就能很好地将电磁波能量耦
合到地下去。
根据野外的地质条件，在森林地区，RTA天线可以用步行或慢速步行的速度进行探测；在有路的地方，
可以以步行速度探测，或用车辆拖动进行探测。
由于天线所有部分都装在一个箱子里，因此 RTA天线携带方便。其总重量小于 14公斤。
浙公网安备 33021202002483