很多人对探地雷达天线的极化问题感兴趣,又觉得理论很深奥,在这里,给大家简明的介绍一下。
TE极化:也称垂直极化,发射天线与接收天线平行放置,入射射线与反射射线组成反射平面,折射射线也在这个平面内。电场的极化方向垂直于反射平面(相当于垂直手机屏幕),磁场的极化方向在反射平面内。偶极子发射天线的方向,即天线的长轴方向与磁场垂直,电场的方向平行天线的长轴。测线在反射平面内,垂直天线的长轴。见TE极化示意图
注意:很多人将反射入射平面(此图为xoz平面)与介质的反射面(xoy平面)混淆!!!
TE极化的优点:采用TM工作方式时,反射系数连续变化,有利于孤立体和管道的探测,在雷达图像上可以得到清晰、连续的反射弧。因此,大多数情况下,商业雷达的发射、接收一体化天线都做成TE极化工作模式
TE极化天线示意图:
另外,值得说明的是,把天线横过来用,并没有改变天线的极化方式,因为建场方式并没有变化,只能说测线方向与反射平面相垂直了而已。但这样做也可能会收到意想不到的效果,因为地下介质本身就不是各向同性的。
TM极化:也称平行极化,发射与接收天线排列在一条直线上。测线与天线的长轴方向一致,电场极化方向在反射平面内。见TM极化示意图
TM极化的优点:采用TM工作方式时,反射系数有极小区,且有利于压制局部干扰,突出地层的连续反射界面,因而TM方式相对而言更适合用于地质勘察等深部探测,在阵列天线雷达和绳状天线雷达中通常采用TM极化设计。
TM极化天线示意图:
值得说明的是:瑞典impulseRadar Raptor三维阵列探地雷达巧妙地利用发射接收天线的空间几何位置关系,等同于实现了TE和TM极化的功能。
这样即可照顾深部信号,又可实现测线方向管道的识别,更重要的是实现了数据的高密度采集。