專利名稱：一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置。
背景技術(shù)：
探地雷達(dá)是利用超高頻脈沖電磁波穿透和反射特性探測(cè)地下介質(zhì)或目標(biāo)的一種電磁檢測(cè)設(shè)備，它可以在不破壞地表結(jié)構(gòu)的情況下快速、簡(jiǎn)便地對(duì)地下目標(biāo)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行無(wú)損探測(cè)，是當(dāng)今各種地下目標(biāo)非破壞性探測(cè)技術(shù)中最具應(yīng)用前景和發(fā)展前途的方法之一，廣泛應(yīng)用于城建、交通、地質(zhì)、考古、國(guó)防等部門，目前主要用于(I)地下金屬或非金屬埋設(shè)物(例如管道，電纜線等)探測(cè)；(2)建筑物(如橋梁，樓房)中鋼筋、電纜走向探測(cè)；(3)道路質(zhì)量檢測(cè)包括路面質(zhì)量，路面厚度及隱患等；(4)地質(zhì)勘探，如巖層，空洞，斷層，地質(zhì)結(jié)構(gòu)，地下水，地下礦藏等；(5)古墓和古遺址探測(cè)；(6)江，河，湖泊的床面測(cè)繪及水下目標(biāo)探測(cè)；
(7)冰層，凍土層厚度測(cè)量；(8)刑事偵察，如探測(cè)掩埋的兇器，尸體以及墻壁中埋設(shè)的竊聽器等；(9)軍事偵察，如軍械，地雷和地下軍事設(shè)施的探測(cè)等。探地雷達(dá)的工作中發(fā)射機(jī)通過發(fā)射天線發(fā)射高頻脈沖電磁波到被探測(cè)地表面，電磁波在穿越地下介質(zhì)過程中，遇到不連續(xù)的介質(zhì)(如金屬管線)時(shí)會(huì)發(fā)生電磁波的反射，并被接收天線接受，通過對(duì)接收機(jī)接手的回波信號(hào)的分析和處理，來(lái)確定不連續(xù)的介質(zhì)的位置、走向和幾何尺寸等信息。但在探地雷達(dá)的實(shí)際應(yīng)用中，雷達(dá)接收到的信號(hào)是十分復(fù)雜的多種信號(hào)的耦合，主要包括三部分(I)來(lái)自于收發(fā)天線之間的直接耦合波和來(lái)自于地表面的反射波，二者合稱為直達(dá)波；(2)地下被測(cè)量目標(biāo)產(chǎn)生的回波信號(hào)；(3)來(lái)自諸如調(diào)頻廣播、電視和通信系統(tǒng)等電磁信號(hào)的射頻干擾(RFI)。直達(dá)波和射頻干擾信號(hào)在時(shí)間上和頻率上有較強(qiáng)的非平穩(wěn)性和隨機(jī)性，它們與探地雷達(dá)回波信號(hào)重疊，一方面在時(shí)域“淹沒”了地下目標(biāo)的回波信號(hào)，另一方面在頻域“畸化”了目標(biāo)回波的頻譜結(jié)構(gòu)，這些影響給目標(biāo)的檢測(cè)、識(shí)別和成像帶來(lái)困難。直達(dá)波和RFI的抑制是探地雷達(dá)工程應(yīng)用中的重要一環(huán)。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，有許多文獻(xiàn)都提出該問題并進(jìn)行了研究，如中國(guó)文獻(xiàn)名稱為“探地雷達(dá)記錄中干擾波的識(shí)別”、“探地雷達(dá)干擾波形的特征分析”、“探地雷達(dá)回波信號(hào)預(yù)處理方法的研究與應(yīng)用”及學(xué)位論文“探地雷達(dá)干擾抑制及波速估計(jì)問題的研究”、“探地雷達(dá)抑制射頻干擾技術(shù)研究”等，但縱觀這些技術(shù)文獻(xiàn)，所提出的研究和解決辦法都是在信號(hào)處理上采取相應(yīng)的辦法，包括自適應(yīng)波束形成和對(duì)消、時(shí)域參數(shù)估計(jì)和建模、頻域干擾識(shí)別和陷波等，算法上主要采取自適窗中值濾波、頻域陷波、波形平均、突變點(diǎn)檢測(cè)、小波選通、隨機(jī)相位編碼、隨機(jī)等效采樣等，但這些方法的提出都是基于探地雷達(dá)接收機(jī)接收到的信號(hào)具有足夠的信噪比，但實(shí)際應(yīng)用中如果現(xiàn)場(chǎng)存在很強(qiáng)的射頻干擾會(huì)直接導(dǎo)致接收機(jī)飽和而無(wú)法正常工作。這些方法和算法對(duì)新型探地雷達(dá)的研制具有一定的指導(dǎo)意義，但無(wú)法解決已經(jīng)定型和在實(shí)際中已經(jīng)使用的探地雷達(dá)所遇到的困難。經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)文獻(xiàn)名稱為“具有屏蔽腔和吸波材料的探地雷達(dá)天線的FDTD分析”，該文獻(xiàn)從天線設(shè)計(jì)的角度，采用三維時(shí)域有限差分法(FDTD)方法分析了屏蔽腔和吸收材料對(duì)其輻射特性的影響，其結(jié)果可為天線的設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供直觀的物理依據(jù)，但同樣無(wú)法解決已經(jīng)定型和在實(shí)際中已經(jīng)使用的探地雷達(dá)所遇到的困難。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其采用的凹槽設(shè)計(jì)，能夠適時(shí)調(diào)整屏蔽的范圍和方向，吸收板的吸波涂料和屏蔽吸收涂料不僅能夠有效吸收電磁雜波，而且能夠?qū)㈦姶烹s波轉(zhuǎn)化為熱能，有效避免屏蔽腔與接收天線之間的高頻振蕩?！?br> 本發(fā)明為達(dá)到上述的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，包括支桿，所述支桿與支撐板相連，所述支撐板與吸收板相連；所述支桿上安裝有雷達(dá)天線。所述支桿上通過鎖緊扣固定安裝有卡環(huán)；所述支桿通過卡環(huán)與支撐板相連。
所述卡環(huán)由兩個(gè)第一半圓環(huán)之間通過第一固定銷相連；所述鎖緊扣由兩個(gè)第二半圓環(huán)之間通過第二固定銷相連；所述2個(gè)第一半圓環(huán)分別與2個(gè)第二半圓環(huán)相連。所述卡環(huán)上開設(shè)有10條凹槽，且10條凹槽由外向內(nèi)每相鄰兩條凹槽末端分別到卡環(huán)的圓心所形成的夾角為30°。所述支桿上安裝有10塊支撐板，且10塊支撐板分別與10塊吸收板相連；所述每?jī)蓧K吸收板之間均通過折疊鉸鏈相連。所述吸收板采用鋁片制成，且鋁片內(nèi)層涂覆有吸波涂料，鋁片外層涂覆有屏蔽吸收涂料。所述吸收板中鋁片的厚度為1mm。所述吸收板中吸波涂料、屏蔽吸收涂料均采用復(fù)合鐵氧體吸波涂料；所述復(fù)合鐵氧體吸波涂料采用生產(chǎn)廠家是泰州拓谷超細(xì)粉體材料有限公司其型號(hào)為TGS — L190的復(fù)合鐵氧體吸波涂料。所述吸收板采用圓心為30°的圓柱形結(jié)構(gòu)。所述吸收板內(nèi)壁與雷達(dá)天線之間的距離為20— 30cm。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明提供一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其采用的凹槽設(shè)計(jì)，能夠適時(shí)調(diào)整屏蔽的范圍和方向，吸收板的吸波涂料和屏蔽吸收涂料不僅能夠有效吸收電磁雜波，而且能夠?qū)㈦姶烹s波轉(zhuǎn)化為熱能，有效避免屏蔽腔與接收天線之間的高頻振蕩，且其有優(yōu)良的物理和耐環(huán)境性能，達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)(I)對(duì)電磁雜波吸收率高，能達(dá)到15-20dB，吸收帶寬10MHZ 10GHZ ; (2)在較寬的溫度范圍化學(xué)性能穩(wěn)定；(3 )耐老化及各種介質(zhì)的腐蝕；(4 )防火、防靜電。


圖1是發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中卡環(huán)與鎖緊扣的放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1、圖2所示，本實(shí)施例提供的是一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，包括支桿2，所述支桿2與支撐板4相連，所述支撐板4與吸收板I相連；所述支桿2上安裝有雷達(dá)天線3。所述支桿2上通過鎖緊扣6固定安裝有卡環(huán)5 ;所述支桿2通過卡環(huán)5與支撐板4相連。所述卡環(huán)5由兩個(gè)第一半圓環(huán)51之間通過第一固定銷7相連；所述鎖緊扣6由兩個(gè)第二半圓環(huán)61之間通過第二固定銷9相連；所述2個(gè)第一半圓環(huán)51分別與2個(gè)第二半圓環(huán)61相連或一體制造而成。所述卡環(huán)5上開設(shè)有10條凹槽8，且10條凹 槽8由外向內(nèi)每相鄰兩條凹槽8末端分別到卡環(huán)5的圓心所形成的夾角為30°。所述吸收板I采用圓心為30°的圓柱形結(jié)構(gòu)。所述凹槽8呈螺旋狀。所述支桿2上安裝有10塊支撐板4，且10塊支撐板4分別與10塊吸收板I相連；所述每?jī)蓧K吸收板I之間均通過折疊鉸鏈相連，從而形成一個(gè)電磁屏蔽腔。吸收板I與支撐板4采用相同的材料制成。吸收板I的圓弧半徑和高度，根據(jù)所配用的探地雷達(dá)的幾何尺寸來(lái)確定，其原則是可以屏蔽探地雷達(dá)接收天線，雷達(dá)天線與屏蔽腔內(nèi)壁間的距離25cm。通過控制射頻屏蔽一吸收板I的展開弧度大小，來(lái)調(diào)整屏蔽范圍；通過調(diào)整射頻屏蔽一吸收板I方位來(lái)選擇屏蔽方向。同時(shí)屏蔽腔在高度上留有總夠空間以滿足接收天線提升的需要。所述吸收板I采用鋁片制成，且鋁片內(nèi)層涂覆有吸波涂料，鋁片外層涂覆有屏蔽吸收涂料。所述吸收板I中鋁片的厚度為1mm。所述吸收板I中吸波涂料、屏蔽吸收涂料均采用復(fù)合鐵氧體吸波涂料。所述復(fù)合鐵氧體吸波涂料采用生產(chǎn)廠家是泰州拓谷超細(xì)粉體材料有限公司其型號(hào)為TGS — L190的復(fù)合鐵氧體吸波涂料。金屬鋁對(duì)于電磁波屏蔽效果好，屏蔽吸收涂料能夠最強(qiáng)對(duì)于電磁波的屏蔽效果。吸波涂料能夠防止屏蔽腔與接收天線之間產(chǎn)生高頻振蕩，且使得屏蔽腔內(nèi)部作用到屏蔽腔上的電磁波被吸收并轉(zhuǎn)換為熱能而消耗掉。涂料的要求是吸收帶寬、吸收率高、質(zhì)量輕、環(huán)保、附著力好、性能穩(wěn)定等，一般需要根據(jù)所要吸收的輻射帶寬進(jìn)行選擇或定制。本發(fā)明針對(duì)lOMHz-lOGHz的射頻范圍，采用了價(jià)格低廉的復(fù)合鐵氧體吸波涂料，能量衰減達(dá)到15 20DdB。配用該裝置的探地雷達(dá)在工作過程中，如果附近存在較強(qiáng)的射頻電磁干擾致使雷達(dá)“失聰”，則可打開吸收板1，對(duì)接收天線形成一個(gè)選擇性的屏蔽腔，調(diào)整吸收板I展開角度和方位，選擇具有最佳抑制效果的展開角度和方位，然后用鎖緊扣6鎖緊，使雷達(dá)天線3與吸收板I相對(duì)固定，然后再進(jìn)行探測(cè)。本實(shí)施例所制造的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其采用的凹槽設(shè)計(jì)，能夠適時(shí)調(diào)整屏蔽的范圍和方向，吸收板的吸波涂料和屏蔽吸收涂料不僅能夠有效吸收電磁雜波，而且能夠?qū)㈦姶烹s波轉(zhuǎn)化為熱能，有效避免屏蔽腔與接收天線之間的高頻振蕩，且其有優(yōu)良的物理和耐環(huán)境性能，達(dá)到如下技術(shù)指標(biāo)(1)對(duì)電磁雜波吸收率高，能達(dá)到15-20dB，吸收帶寬10MHZ 10GHZ ; (2)在較寬的溫度范圍化學(xué)性能穩(wěn)定；(3)耐老化及各種介質(zhì)的腐蝕；(4)防火、防靜電。
權(quán)利要求
1.一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于包括支桿(2)，所述支桿(2)與支撐板(4)相連，所述支撐板(4)與吸收板(I)相連；所述支桿(2)上安裝有雷達(dá)天線(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述支桿(2)上通過鎖緊扣(6)固定安裝有卡環(huán)(5);所述支桿(2)通過卡環(huán)(5)與支撐板(4)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述卡環(huán)(5)由兩個(gè)第一半圓環(huán)(51)之間通過第一固定銷(7)相連；所述鎖緊扣(6)由兩個(gè)第二半圓環(huán)(61)之間通過第二固定銷(9)相連；所述2個(gè)第一半圓環(huán)(51)分別與2個(gè)第二半圓環(huán)(61)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述卡環(huán)(5)上開設(shè)有10條凹槽(8)，且10條凹槽(8)由外向內(nèi)每相鄰兩條凹槽(8)末端分別到卡環(huán)(5)的圓心所形成的夾角為30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述支桿(2)上安裝有10塊支撐板(4)，且10塊支撐板(4)分別與10塊吸收板(I)相連；所述每?jī)蓧K吸收板(I)之間均通過折疊鉸鏈相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述吸收板(I)采用鋁片制成，且鋁片內(nèi)層涂覆有吸波涂料，鋁片外層涂覆有屏蔽吸收涂料。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述吸收板(I)中鋁片的厚度為1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述吸收板(I)中吸波涂料、屏蔽吸收涂料均采用復(fù)合鐵氧體吸波 涂料；所述復(fù)合鐵氧體吸波涂料采用型號(hào)為TGS — L190的復(fù)合鐵氧體吸波涂料。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述吸收板(I)采用圓心為30°的圓柱形結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其特征在于所述吸收板(I)內(nèi)壁與雷達(dá)天線(3)之間的距離為20— 30cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，包括支桿，所述支桿與支撐板相連，所述支撐板與吸收板相連；所述支桿上安裝有雷達(dá)天線。本發(fā)明提供一種用于脈沖體制探地雷達(dá)的射頻干擾抑制裝置，其采用的凹槽設(shè)計(jì)，能夠適時(shí)調(diào)整屏蔽的范圍和方向，吸收板的吸波涂料和屏蔽吸收涂料不僅能夠有效吸收電磁雜波，而且能夠?qū)㈦姶烹s波轉(zhuǎn)化為熱能，有效避免屏蔽腔與接收天線之間的高頻振蕩。
文檔編號(hào)G01S7/36GK103018723SQ20121053024
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者俞越申, 宋元斌, 童國(guó)鋒, 梁侃, 董林峰, 章燕卿, 黃春光, 范利根, 吉小軍 申請(qǐng)人:紹興電力局, 國(guó)家電網(wǎng)公司