一种高频高精度探测钻孔雷达制造技术

本发明专利技术公开了一种高频高精度探测钻孔雷达，包括：采集模块，用于发射高频电磁波实现雷达信号的数字化采集；处理模块，与所述采集模块连接，用于处理采集模块传输的高频电磁波数据；调控模块，用于控制采集模块的工作状态。本发明专利技术能够实现对地底物质的探测，精确的得到目标空间的成像结果。标空间的成像结果。标空间的成像结果。

【技术实现步骤摘要】
一种高频高精度探测钻孔雷达


[0001]本专利技术属于地质勘测领域，特别是涉及一种高频高精度探测钻孔雷达。

技术介绍

[0002]当前，金属矿产资源的勘探和开采逐渐由浅层向深层发展，雷达探测在金属矿勘察中具有分辨率高、探测深度大等优点，在矿产勘探逐渐走向深层的形势下，雷达探测成为了一种极具潜力的找矿方法，但是目前的雷达测量方法多是地上测量。导致地面探地雷达必须穿透覆盖层和风化带，而覆盖层和风化带的电导率值较大，抑制了雷达信号的传播，探测的深度低，仅能覆盖有限的地下信息探测。

技术实现思路

[0003]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种高频高精度探测钻孔雷达，包括：
[0004]采集模块，用于发射高频电磁波实现雷达信号的数字化采集；
[0005]处理模块，与所述采集模块连接，用于处理采集模块传输的高频电磁波数据；
[0006]调控模块，用于控制采集模块的工作状态。
[0007]优选地，所述采集模块包括发射单元、接收单元；
[0008]所述发射单元用于产生和发射高频电磁波；
[0009]所述接收单元用于通过接收天线接收反射回的电磁波。
[0010]优选地，所述发射单元包括高频振荡器、高频低通滤波器、信号放大器、发射天线；
[0011]所述高频振荡器用于产生高频电磁波，并将所述高频电磁波传输至所述高频低通滤波器；
[0012]所述高频低通滤波器用于过滤掉不在设置范围内的电磁波，并将过滤后的电磁波传输到信号放大器；
[0013]所述信号放大器用于将过滤后的电磁波进行放大后传输到发射天线；
[0014]所述发射天线用于接收放大后的电磁波，并将所述放大后的电磁波沿指定方向发射。
[0015]优选地，所述接收单元包括衰减单元、限幅单元、数据传输单元；
[0016]所述衰减单元用于防止发送信号的漏入而导致的接收系统的饱和；
[0017]所述限幅单元用于过滤掉超出预设值的电磁波；
[0018]所述数据传输单元用于将限幅单元过滤后的高频电磁波数据传输到处理模块。
[0019]优选地，所述处理模块包括数据处理单元、数据转换单元；
[0020]所述数据处理单元用于对数据进行过滤、偏移绕射处理、多次叠加处理；
[0021]所述数据转换单元用于将高频电磁波转换为数字信号。
[0022]优选地，所述调控模块包括第一控制单元、第二控制单元、定位单元、显示模块；
[0023]所述第一控制单元用于控制发射单元发射高频电磁波；
[0024]所述第二控制单元用于控制衰减单元的衰减数值；
[0025]所述定位单元用于对采集模块进行定位，计算所述采集模块与测量点的距离；
[0026]所述显示模块用于显示所述处理模块传输的数据。
[0027]优选地，所述定位单元包括第一定位器、第二定位器；
[0028]所述第一定位器位于采集模块首端，所述第二定位器位于采集模块尾端，通过定位器位置可以判断钻孔是否垂直，根据判断结果调整钻头方向。
[0029]本专利技术公开了以下技术效果：
[0030]本专利技术提供的一种高频高精度探测钻孔雷达，基于采集模块对地下环境进行检测，经过处理模块对数据进行处理后准确得到目标空间的成像结果，减小了地上检测的测量误差。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0032]图1为本专利技术实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0035]如图1所示，本专利技术提供了一种高频高精度探测钻孔雷达，包括：
[0036]采集模块，用于发射高频电磁波实现雷达信号的数字化采集；
[0037]处理模块，与采集模块连接，用于处理采集模块传输的高频电磁波数据；
[0038]调控模块，用于控制采集模块的工作状态。
[0039]采集模块包括发射单元、接收单元；
[0040]发射单元用于产生和发射高频电磁波；
[0041]接收单元用于通过接收天线接收反射回的电磁波。
[0042]发射单元包括高频振荡器、高频低通滤波器、信号放大器、发射天线；
[0043]高频振荡器用于产生高频电磁波，并将高频电磁波传输至高频低通滤波器；
[0044]进一步地优化方案，高频振荡器采用并联改进型电容三点式振荡器，并联改进型电容三点式振荡器的输出波形不易失真，而且幅度平稳，频率稳定性高，最高振荡频率可达百兆至千兆。
[0045]高频低通滤波器用于过滤掉不在设置范围内的电磁波，并将过滤后的电磁波传输到信号放大器；
[0046]进一步地优化方案，高频低通滤波器采用LFCN
‑
3800+滤波器，工作温度范围
‑
10度
到90度，电源电压4到9.5伏，长度3mm宽度9mm高度2.2mm，具有适应性强，体积小的优点，在25℃时射频功率输入最大8W，直流电流输入输出0.5A。
[0047]信号放大器用于将过滤后的电磁波进行放大后传输到发射天线；
[0048]进一步地优化方案，信号放大器为ADL5566放大器，ADL5566放大器使用了四个传输变压器和芯片外围配置的50Ω的输入、输出匹配电路构成电路的匹配网络，与芯片内部的RG形成匹配，实现更加理想的信号传输。设计采用的端口为1脚VIN1作为信号输入与2脚VIP1形成差分输入电路，其中VPIP1脚是直接耦合匹配到地信号。滤波器输出的雷达信号经过差分放大器可以增大差分输出信号最大输出压摆，并且可以有效的抑制各类环境噪声，ADL5566两路差分发大器不仅仅有设计简单的偏置电路，而且还拥有理想的线性度等特点。设计通过调节电源匹配电路设置该差分放大器的增益为+10dB。
[0049]发射天线用于接收放大后的电磁波，并将放大后的电磁波沿指定方向发射。
[0050]进一步地优化方案，天线采用小型蝶形天线，金属蝶形天线片的单片长≤90mm，天线张角≤30
°
，厚度≤2.5mm，与馈电线相连的端口宽度≤4mm，末端两侧弧形倒角的曲率半径≤20mm，天线的工作频率为250MHz～450MHz，中心频点为350MHz，时域波形保真度高，前后向辐射波形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高频高精度探测钻孔雷达，其特征在于，包括：采集模块，用于发射高频电磁波实现雷达信号的数字化采集；处理模块，与所述采集模块连接，用于处理采集模块传输的高频电磁波数据；调控模块，用于控制采集模块的工作状态。2.根据权利要求1所述的高频高精度探测钻孔雷达，其特征在于，所述采集模块包括发射单元、接收单元；所述发射单元用于产生和发射高频电磁波；所述接收单元用于通过接收天线接收反射回的电磁波。3.根据权利要求2所述的高频高精度探测钻孔雷达，其特征在于，所述发射单元包括高频振荡器、高频低通滤波器、信号放大器、发射天线；所述高频振荡器用于产生高频电磁波，并将所述高频电磁波传输至所述高频低通滤波器；所述高频低通滤波器用于过滤掉不在设置范围内的电磁波，并将过滤后的电磁波传输到信号放大器；所述信号放大器用于将过滤后的电磁波进行放大后传输到发射天线；所述发射天线用于接收放大后的电磁波，并将所述放大后的电磁波沿指定方向发射。4.根据权利要求2所述的高频高精度探测钻孔雷达，其特征在于，所述接收单元包括衰减单元、限幅单元、数据传输单元；所述衰减单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王楠，张羽遥，张义平，胡洁，曾朝芳，万嗣鹏，谢铁新，张朝辉，
申请(专利权)人：贵州大学，
类型：发明
国别省市：