[发明专利]一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统

说明书

技术领域

本发明涉及地质雷达低频天线技术，特别涉及一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。

背景技术

近年来，地质雷达逐步用于煤矿的含水层、陷落柱、裂隙带、风化带、采空区冒落带、塌方、断层与煤层瓦斯突出等灾害隐患的探测。目前地质雷达技术主要采用反射回波技术，由于高频信号在煤层介质中传播衰减大，反射回波信号很弱，使得探测深度局限于50米以内，而现代化煤矿开采区的巷道间距已经超过200米，对地质雷达技术的探测深度提出了更高的要求。

CT透射地质雷达将发射天线与接收天线分离，利用采集到的透射波的走时与频率信息进行反演成像，因为透射距离为探测距离的单程，而反射距离为探测距离的双程，因此在探测相同距离时，透射能量衰减是反射能量的一半，探测距离则是反射回波技术的两倍以上。

为了进一步增大探测深度，单一天线已经不能满足低频需求，必须开发用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。此外，矿井的工作环境空间狭小，干扰因素较多，大多为人工探测，对天线系统的灵活性与稳定性的要求很高。目前尚无研究成熟的用于CT透射地质雷达的发射/接收天线系统，尤其是能够适用于井下环境的低频组合天线系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，包括长管、短管与中控盒；所述长管为两侧开口的中空结构，切面为半圆形；顶部一侧设置圆形空洞，内壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；所述短管为一侧开口的中空结构，切面为半圆形，顶部远离开口的一侧设置圆形空洞，圆形空洞下方的底部设置长方形空洞；外壁底部整个矩形区域用胶粘接或用铆钉固定发射/接收铜板；圆形空洞处设置旋钮与压板，压板底板粘接在短管底部的发射/接收铜板上；所述中控盒，内部设置两个插板，用于放置电池等所需设备；以底部中点为界，两侧各连接一个短管，短管后面交替连接多个长管与短管，短管套在与之相连的长管内部，使短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐，终点处为短管，用铆钉固定；中控盒两侧连接的长管与短管个数相同、位置对应。

所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述中控盒与短管连接的两个侧面的底部设置空腔，空腔与短管外壁切面的大小与形状均相同；空腔上部打孔并安装可旋转的提手；中控盒顶面设置有可拆卸的盖子。

所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述长管内壁与短管外壁切面的大小与形状均相同，长管顶部空洞与短管顶部空洞的大小与形状均相同。

所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述短管中的旋钮旋至压板底部时旋钮开启，旋至压板顶部时旋钮锁闭，锁闭时旋钮底部应紧密贴合在短管内壁顶部，同时短管外壁的发射/接收铜板与长管内壁的发射/接收铜板紧密贴合。

所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其所述多个长管为1~5个。

所述的一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统，其特征在于，所述中控盒、长管与短管的尺寸应满足中控盒连接短管后，外边套接第一个长管，短管顶部空洞与长管顶部空洞对齐后，长管靠近空洞一侧的边界能够紧贴中控盒这一侧的外壁。

 本发明的有益效果是：本发明基于半圆状长管与短管的交替镶嵌结构实现了CT透射地质雷达的低频发射/接收天线的组合，可以构建多种不同频率的组合天线系统；利用旋钮的开启与锁闭控制天线的拆卸与组装，提高了天线系统的灵活性与稳定性；同时，工作人员手握中控箱的提手即可移动发射/接收天线，操作简便，易于控制，适用于矿井特殊的工作环境，能够有效提升井下工程的探测效率。

附图说明

图1为本发明一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统的外部结构示意图。

图2为本发明一种用于CT透射地质雷达的低频组合天线系统的内部结构示意图。

图3为本发明所述长管的内部结构示意图。

图4为本发明所述短管的内部结构示意图。

图5为本发明所述旋钮开启状态的剖面示意图。

图6为本发明所述旋钮锁闭状态的剖面示意图。 

图中标号：1—中控盒；2—长管；3—短管；4—插板；5—盖子；6—提手；7—旋钮；8—压板；9—发射/接收铜板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述：