[发明专利]一种双频复合天线探地雷达

摘要

本发明双频复合天线探地雷达包括双频复合天线系统和双通道雷达主机，双频复合天线系统和双通道雷达主机通过综合电缆连接通信，双通道雷达主机装有系统软件，双频复合天线系统包括高频天线和低频天线，高、低频天线在双通道雷达主机中分别对应一通道，高、低频天线在双通道雷达主机中对应的两个通道电路共地；两天线在各自电路上进行屏蔽处理，双通道雷达主机包括双通道主机的时序控制模块、步进逻辑模块、延时逻辑及自检功能模块、触发脉冲整形模块及通道切换开关。系统软件包括文件管理、参数设置、预处理、数据处理、数据分析与解释及帮助。本发明解决了探地雷达在工程实践中探测深度和分辨率之间的矛盾，提高了探地雷达的探测质量和作业效率。

主权项

1.一种双频复合天线探地雷达，其包括双频复合天线系统、双通道雷达主机、通信连接所述双频复合天线系统和双通道雷达主机的综合电缆及装设于所述双通道雷达主机中的系统软件，其特征在于：所述双频复合天线系统包括高频天线和低频天线，所述高、低频天线在双通道雷达主机中分别对应一个通道；所述双通道雷达主机包括上位机和下位机，所述上位机包括数字信号处理控制单元、数据存储单元、图像处理单元和显示单元，所述下位机包括时基控制模块、通道切换开关、第一通道电路和第二通道电路，所述通道切换开关在数字信号处理控制单元发出的通道切换信号的控制下切换第一、二通道电路的工作，所述时基控制模块基于时间上的分时工作机理来实现，由主时钟分频实现两个通道发射频率的最小公倍频率作为基频时钟，由所述最小公倍频率产生第一通道控制脉冲，由所述最小公倍频率取反产生第二通道控制脉冲，在第一和二通道控制脉冲的高电平时间内产生初始的触发信号，所述第一、二通道电路的原理相同，第一、二通道电路中任一电路包括步进逻辑控制模块、延时逻辑及自检功能模块、发射触发脉冲整形模块和接收触发脉冲整形模块，所述两个通道的步进逻辑控制模块分别对应控制高、低频天线，所述两个通道的步进逻辑控制模块分别为各自通道提供天线的发射触发信号和接收触发信号，并且在时序控制上，在时基控制模块的控制下，两个步进逻辑控制模块采用分时工作的模式，在通道切换信号的控制下，产生触发两个天线工作的两组互不干扰的发射触发和接收触发信号；所述高、低频天线接收机的信号经过解码得到的数据传给数字信号处理控制单元；数字信号处理控制单元控制数据存储单元存储数据，图像处理单元把来自数字信号处理控制单元的数据转换成显示单元所需的图像信号，传给显示单元，所述步进逻辑模块的控制部分包括复杂可编程逻辑器件，所述复杂可编程逻辑器件通过接收数字信号处理控制单元发送的参数命令，完成步进逻辑控制信号的输出，所述主时钟分频为复杂可编程逻辑器件提供时钟信号，主时钟分频输出的时钟信号经过电平转换电路得到时钟电平；所述复杂可编程逻辑器件输出的发射触发信号脉冲与时钟电平在发射触发脉冲整形模块中同步整形后得到发射触发信号；所述复杂可编程逻辑器件输出的发射触发信号脉冲与时钟电平在接收触发脉冲整形模块中同步整形后得到信号，该信号经过延时逻辑及自检功能模块的延时处理后得到接收触发信号；所述复杂可编程逻辑器件输出延时逻辑及自检功能模块的延时控制命令；所述复杂可编程逻辑器件接收并上传来自延时逻辑及自检功能模块的延时自检结果，并向数字信号处理控制单元提供模数转换信号、触发天线发射探测脉冲的信号。