新型纳秒级探地雷达脉冲源设计_许会

地质灾害应急处置设备参考文本In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of EachLink To Achieve Risk Control And Planning某某管理中心XX年XX月地质灾害应急处置设备参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。

1、探地雷达1.1 工作原理探地雷达(Ground Penetrating Radar,简称GPR)在国内也称为地质雷达,它是利用超高频(106~109Hz)脉冲电磁波探测地下介质分布特征的一种地球物理方法。

其工作原理是,宽带脉冲发射天线将纳秒高压脉冲源提供的电脉冲信号转化为脉冲电磁场,并以脉冲电磁波形式射向目标体。

宽带脉冲接收天线将来自目标体的反射脉冲电磁波转化为电脉冲信号传送给宽带取样示波器后以时域方式显示出来,再经计算机处理后给出时域特性或频域特性显示。

在雷达移动探测过程中,定时向地下发射脉冲电磁波,并不断接收到目标体的反射波,它们组成雷达剖面图像。

通过对雷达图像的判读可确定目标体(管道、洞穴、埋藏物、地层等)的分布特征。

也可以通过读取接收到的反射波传播时间和求取电磁波传播速度来计算目标体的埋藏深度。

（1）SIR-3000型地质雷达（40-50万元）生产商：美国地球物理探测公司（GSSI公司）经销商：北京西尼德克仪器设备有限公司技术参数：1.单通道实时数字采集处理器探地雷达，操作平台为Windows CE。

管道泄漏检测方法研究综述发布时间：2022-04-25T08:52:58.514Z 来源：《中国电业与能源》2022年2期作者：石超[导读] 管道广泛应用于输送天然气、石油和水等流体物质，但在长期连续运行过程中石超广东拓奇电力技术发展有限公司广东省广州市510000摘要：管道广泛应用于输送天然气、石油和水等流体物质，但在长期连续运行过程中，随着管壁材料的老化和腐蚀，管道泄漏时有发生，因此，研究管道泄漏检测的理论问题和实施技术对于管道的安全运行和管理具有重要意义。

本文将就管道泄漏检测方法展开探讨。

关键词：管道；泄漏；检测技术引言能源是一个国家发展工业、农业、国防和科学技术等的重要物质基础，人们对能源的需求与日俱增，也导致了我们对石油和天然气能源需求的爆炸性增长。

但是，由于石油和天然气等资源的地理分布不均衡，以及资源的日益短缺，油气储存及运输研究已成为社会各界关注的热点问题。

近年来，由于管道输运与生俱来的低成本、节能、供给稳定、高安全性等诸多优点，管道输送已成为最重要的油气运输方式之一。

但是伴随着长时间运行，受到介质和管道逐渐自然老化的影响，管道泄漏日趋频繁。

更为严重的是，油气管道输送的是有毒有害、腐蚀性高且易燃易爆的危险性介质，一旦发生泄漏不但会污染环境，还会引起火灾、爆炸等事故，对人民的生命及财产造成极大损害，可能导致恶劣社会影响。

因此，管道泄漏的检测及及时定位研究具有极其重大的意义。

本篇文章将概述与分析现阶段存在的管道泄漏检测方法，并提出预防管道泄漏优化建议。

1泄漏检测技术方法目前存在的油气管道泄漏检测和定位的方法有很多种，这些检测方法都各具优势，在实际选用中应根据工作现场的实际情况，并结合各种方法的优缺点、有效性、易操作性等综合考虑，选出最合适的一种方法，或者同时使用几种方法以便快速、精确的检测管道泄漏并定位。

1.1直接观察法这种方法由有经验的管道维护人员或经过训练的动物沿管线巡查，通过看、闻、听等方式检查出管道的泄漏情况。

基于FPGA的探地雷达数据采集系统设计程昌彦;李太全【摘要】基于探地雷达数据采集系统对数字化集成化的需求,提出了一种基于FPGA的数据采集系统的设计方案,用于采集探地雷达回波信号.FPGA直接通过控制精密延时芯片MC100EP196对采样脉冲进行延时调整,控制采样脉冲的延时步进,系统最大采样率理论值达到100 GS/s,并且时窗可以任意调整.给出了设计方案,对系统的工作原理和特点进行了详细的说明.通过与示波器对比以及分析采集测试效果图,得到稳定有效的数据,实际采样率达到20 GS/s,证明了系统的可行性.【期刊名称】《无线电工程》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】3页(P28-30)【关键词】探地雷达;等效采样;延时芯片;高速数据采集;MC100EP196;AD9629【作者】程昌彦;李太全【作者单位】长江大学物理科学与光电工程学院,湖北荆州434020;长江大学物理科学与光电工程学院,湖北荆州434020【正文语种】中文【中图分类】TN959探地雷达是一种有效的浅层地质勘探仪器,该仪器多为冲击型探地雷达，其回波是一个宽度为纳秒或亚纳秒级的窄脉冲[1]，在电路上难以实现对此快速的信号直接采样分析，现多以等效采样方法采集雷达回波[2]。

等效采样需要一个精确的时间步进取样脉冲，产生该脉冲的方法有快慢斜波信号法[3],通过比较器产生相位步进的取样脉冲，也有使用电容充放电原理的方法[4]，这些方法借助比较器产生取样脉冲，容易受到电源电压、噪声干扰等影响产生时钟抖动，降低模数转换的信噪比，特别是对高频信号的取样，信噪比下降更加严重。

还有使用多片ADC交替采样的原理[5-6]，但需要占用更多的布局空间和成本，对时钟同步性要求也较高。

本文提出的方法是直接通过控制数字延时芯片产生步进延时来等效采集雷达回波[7]，通过FPGA调整时窗，是一个集成化的数字系统，具有结构简单、成本低、调节控制方便和抗干扰性强等优点。

探地雷达最新发展状况概述随着探地雷达应用范围的不断扩大，对探地雷达技术也提出了新的挑战。

它要求探地雷达具有更高的分辨率、更大的穿透深度，提供更丰富的地下信息。

关于天线方面，研制一种高方向性、宽频带、高发射率、体积轻便的天线成为一个重要的课题。

另一方面，如何改进电磁波发射机的技术指标，达到加大辐射能量，增加探测深度的目的也是探地雷达技术面临的一项重要研究内容。

变频天线的出现使雷达系统变得更加轻巧和方便。

它不但具有改变中心频率的能力，而且可发射较低频率的信号。

它可以利用各种频率扫描并进行综合分析，不但可以获得更丰富的地下信息，而且还使薄层的识别成为可能。

它避免了传统雷达系统常需配置多种工作频率的天线从而导致系统重量增加、操作复杂的弊端。

多道雷达系统可以同时对多个天线或天线对进行操作。

每道既可接受相同频率的天线，也可接收不同频率的天线。

而其参数既可单独设置，也可以统一设置。

多道雷达系统克服了单道雷达系统在面积性扫描中的缺陷，并可实现时间倾角扫描叠加技术，使地下目的体高质量三维成像的实现成为可能。

此外，按特定的几何形态排列天线，有可能形成可控制或聚焦的复杂雷达信号，文17给出了线性阵列两种天线间隔对应的辐射极性图的比较，说明天线距越宽，聚焦作用越强。

文20提出了一套新的探地雷达思想，即三维探地雷达系统。

它以多道雷达系统为基础，以大量模型为核心，综合二维横断面信息，最后形成地层三维图像。

这是探地雷达发展的新方向。

就探地雷达数据处理方面而言，除已有的带通滤波、频率波数滤波外，反褶积和偏移技术是当前的两大热门课题。

反褶积是把雷达记录变成反射系数来消除大地干扰和天线瞬变及多次反射，达到提高数据垂直分辨能力的目的。

但是，已有学者指出，由于地下介质的复杂性和噪声影响，反褶积处理的效果较之原始数据并没有多大的提高。

这是因为，对褶积来讲，雷达电磁波的高衰减性和地下介质的频散现象，使得电磁脉冲子波在地下传播时要发生很大的变化，导致子波估计常出现很大的偏差。

用于半导体激光器的大电流纳秒级窄脉冲驱动电路陈彦超;冯永革;张献兵【摘要】根据脉冲式半导体激光器对功率、脉宽、上升沿的要求,同时考虑电脉冲的注入便于测试激光器的各种性能,提出了一种以金属氧化物半导体场效应晶体(MOSFET)为开关器件,以雪崩晶体管为驱动器,可产生大电流、窄脉宽、陡上升沿脉冲的激光器驱动电路.讨论了预触发脉冲宽度和雪崩晶体管输出负载对MOSFET 输出脉冲在幅度和波形上的影响以及如何通过调整耦合电阻来控制脉冲的“下冲”和振荡.实验结果表明:在0～200 V供电电压下,该电路在1Ω电阻上产生了从0A 到148 A,具有陡上升/下降沿的10 ns级电脉冲.通过调整电路参数,可输出脉冲宽度窄至8.6 ns,幅度达到124 A的电脉冲.该驱动电路满足了脉冲式半导体激光器的工作要求和对器件测试的要求.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2014(022)011【总页数】7页(P3145-3151)【关键词】半导体激光器;驱动电路;大电流信号;纳秒级脉冲【作者】陈彦超;冯永革;张献兵【作者单位】北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理所,北京100871;北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理所,北京100871;北京大学地球与空间科学学院理论与应用地球物理所,北京100871【正文语种】中文【中图分类】TN248.41 引言脉冲式半导体激光器可用于激光测距、激光引信、激光雷达、泵浦固体激光器、脉冲多普勒成像、3D 图像系统、光纤测温传感器等领域。

高峰值功率、窄脉宽及陡上升沿的脉冲驱动可以增加激光器的作用距离并提高相关传感器的分辨率［1－4］。

对于脉冲激光测距，缩短激光脉冲的上升时间是提高精度最简单有效的方法［5］。

对于一些处于实验室阶段的新型半导体激光器，如GaN 基蓝紫光激光器，电脉冲的直接注入可以测试激光器的各种性能，比如观测激光器的增益光开关产生的延迟、过冲及拖尾的过程，脉冲光谱的展宽等［6］。

探地雷达在道路无损检测技术中的应用沈润朴发布时间：2021-11-04T08:49:18.837Z 来源：基层建设2021年第24期作者：沈润朴[导读] 随着我国公路的快速发展，常规检测手段已无法满足道路养护的需要，以电磁波技术广州诚安路桥检测有限公司广东广州 510000摘要：、计算机技术等高端技术为代表的新型检测技术应运而生。

其特点是不必通过检测开挖就能得到道路内部结构的病害信息，针对其病害类型制定完善的养护措施。

此外，雷达检测技术能够准确测定路面结构层的厚度，以此判定公路修筑厚度是否满足设计施工要求。

随着技术的发展，探地雷达已经可实现三维探测，准确定位道路平面、横断面、纵断面的信息，充分提高了道路检测的准确性。

关键词：市政道路；探地雷达；无损检测引言随着中国特色社会主义事业的不断推进，国家在公路及城市道路投资方面力度日益增大，工程质量要求也日益提高，伴随着科技的进步，对于道路质量和地下勘探已经告别人工时代，目前城市道路通常选用探地雷达方法进行检测，该方法具有众多优点：快速精确、便捷无损、受周边环境干扰小等，在工程地质勘察、地下资源勘探、公路工程质量检测等诸多领域得到良好的应用。

1探地雷达工作原理简析探地雷达的工作原理，采用高频电磁波对周围介质进行能量的探测，然后使用宽屏形式将获得的信号，通过地面发射天线送到地下，然后遇到地层或者目标体的时候，再将信号反射回地面。

此时经过接收电天线接收和反射的脉冲，在天线的帮助下发射脉冲，以扫描记录的形式，得到时间和振幅函数的反射脉冲图形。

经过在地面的连续移动，对于不同位置的地面情况进行扫描，形成了一张与地震记录相似的时距曲线图。

通过实际曲线图探地雷达获得的相关的频段，包含了地下介质准电介质等等。

波速可以通过公式加以计算。

其中公式中的真空光速和地下介质的相对介电常数是可以计算出反射界面深度的。

相对介电常数可以通过脉冲旅行时间和波速进行计算，获得相关的参数。

在周围建置有反射体的电导波和介电常数中，经过反射脉冲信号的强度与介面的波反射系数和衰减系数的相应的计算，得到了公路结构中进行雷达正常反射后形成的地质雷达扫描波形。