РАДИОЛОКАТОР ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к области радиолокационной техники, а именно к радиолокаторам подповерхностного зондирования - георадарам, которые применяются для поиска и обнаружения объектов, расположенных в оптически непрозрачных средах, например под землей и позволяют определить как глубину расположения объекта в среде, так и его координаты.
Основными областями применения георадаров являются:
- ЖКХ (жилищно-коммунальное хозяйство): поиск подземных теплотрасс, электрокабелей, образовавшихся пустот под дорогами и т.д.
- строительство: оценка качества стен и перекрытий по отсутствию пустот при заливке бетонных перекрытий, определение наличия арматуры и т.д.
- геофизика: определение расположения слоев грунта на разной глубине,
- археология: поиск древних захоронений и т.д.
- экология: поиск и обнаружение загрязнений водных акваторий посторонними предметами как находящимися в воде, так и в илистой поверхности дна водоема,
- спецтехника: поиск минно-взрывных устройств на автотрассах, на железнодорожном полотне, при гуманитарном разминировании территорий, поиск и обнаружение несанкционированных захоронений и т.д.
Известны радиолокаторы подповерхностного зондирования, содержащие приемную антенну, усилитель и стробоскопический преобразователь, соединенные последовательно друг с другом, устройство синхронизации и обработки сигнала. сигнальный вход которого соединен с выходом стробоскопического преобразователя, генератор видеоимпульсов, вход которого подключен к сигнальному выходу устройства синхронизации и обработки сигнала и передающую антенну, вход которой соединен с генератором видеоимпульсов [1, 2].
Эти радиолокаторы подповерхностного зондирования позволяют обнаруживать объекты в грунте и определять как глубину нахождения объекта поиска, так и его координаты. Однако из-за близости расположения приемной и передающей антенн излучаемый видеоимпульс проходит на приемную антенну, что приводит к перегрузке усилителя входным сигналом, ограничению динамического диапазона приемника и значительному ухудшению таких
технических характеристик как точность определения координат объекта и ограничение дальности обнаружения цели.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является радиолокатор подповерхностного зондирования, включающий приемную антенну, усилитель и стробоскопический преобразователь, соединенные последовательно друг с другом, устройство синхронизации и обработки сигнала, выход которого соединен с управляющим входом стробоскопического преобразователя, генератор видеоимпульсов, вход которого подключен к сигнальному выходу устройства синхронизации и обработки сигнала и передающую антенну, вход которой соединен с выходом генератора видеоимпульсов [3].
Этот радиолокатор, как и описанные выше аналоги, позволяет обнаруживать объект и определять его координаты, но это обеспечивается для объектов расположенных на определенном расстоянии от радиолокатора и не позволяет увеличить дальность обнаружения цели.
Техническая задача, решаемая предлагаемым радиолокатором, является увеличение динамического диапазона принимаемых сигналов и увеличение дальности обнаружения цели.
Сущность предложения заключается в том, что в известный радиолокатор введен электронный ключ, управляемый от устройства синхронизации и обработки сигнала и включенный между приемной антенной и усилителем.
Предложенное устройство поясняется рисунком, где на фиг.1 показана структурная схема предлагаемого радиолокатора.
Предлагаемый радиолокатор содержит приемную антенну 1, электронный ключ 2, усилитель 3, стробоскопический преобразователь 4, устройство синхронизации и обработки сигнала 5 (в состав которого входит индикатор), генератор видеоимпульсов 6 и передающую антенну 7. При этом сигнальный вход стробоскопического преобразователя 4 подключен к выходу усилителя 3, выход устройства синхронизации и обработки сигнала 5 соединен с управляющим входом стробоскопического преобразователя 4, управляющим входом электронного ключа 2 и со входом генератора видеоимпульсов 6, выход которого соединен со входом передающей антенны 7.
Радиолокатор работает следующим образом. Импульс с устройства синхронизации и обработки 5 поступает на вход генератора видеоимпульсов 6 и одновременно на управляющие входы стробоскопического преобразователя 4 и электронного ключа 2. Поступающий импульс размыкает электронный ключ 2 на
время излучения видеоимпульса, после чего ключ опять замыкается, обеспечивая соединение выхода приемной антенны 7 с усилителем 3. Видеоимпульс с генератора 6 через передающую антенну 7 излучается в заданном направлении. Импульс, отраженный от поверхности среды, в которой находится объект поиска, и от самого объекта принимается приемной антенной 1, походит через замкнутый электронный ключ 2, усиливается усилителем 3, поступает на стробоскопический преобразователь 4, который преобразует входной высокочастотный сигнал в низкочастотный. После обработки этого сигнала в устройстве 5, результат высвечивается на индикаторе радиолокатора. Время, в течение которого электронный ключ 2 разомкнут, выбирается таким образом, чтобы сигнал, проходящий с передающей антенны 1 на приемную антенну 2, не усиливался усилителем.
Положительным результатом данного предложения является то, что кратковременная блокировка усилителя с последующим восстановлением усиления, позволяет обнаруживать слабые сигналы от объектов, расположенных на значительном расстоянии от радиолокатора, т.е. увеличить динамический диапазон и дальность обнаружения объектов.
Литература.
1. Г.Аленкович, Б.Левитас, А.Минин «Портативный геолокатор для подземных исследований», ж. СТА, №1, 1996 г., стр.68-69.
2. М.Владов, А.Старовойтов, «Аппаратура для георадиолокационных исследований». Введение в георадиолокацию, учебное пособие, изд. Московского университета, 2005 г., стр.26-33.
3. А.С.Бажанов, В.И.Кричевский, В.Н.Марчук, А.П.Местэртон и др. «Применение георадаров серии «Герад» для зондирования водоемов, инженерных коммуникаций и железнодорожных насыпей», книга «Вопросы подповерхностной радиолокации», изд. «Радиотехника», г.Москва, 2005 г., стр.237-245.