探地雷達(dá)天線的極化問(wèn)題

很多人對(duì)探地雷達(dá)天線的極化問(wèn)題感興趣，又覺(jué)得理論很深?yuàn)W，在這里，給大家簡(jiǎn)明的介紹一下。

TE極化：也稱垂直極化，發(fā)射天線與接收天線平行放置，入射射線與反射射線組成反射平面，折射射線也在這個(gè)平面內(nèi)。電場(chǎng)的極化方向垂直于反射平面（相當(dāng)于垂直手機(jī)屏幕），磁場(chǎng)的極化方向在反射平面內(nèi)。偶極子發(fā)射天線的方向，即天線的長(zhǎng)軸方向與磁場(chǎng)垂直，電場(chǎng)的方向平行天線的長(zhǎng)軸。測(cè)線在反射平面內(nèi)，垂直天線的長(zhǎng)軸。見(jiàn)TE極化示意圖

注意：很多人將反射入射平面（此圖為xoz平面）與介質(zhì)的反射面（xoy平面）混淆！！！

TE極化的優(yōu)點(diǎn)：采用TM工作方式時(shí)，反射系數(shù)連續(xù)變化，有利于孤立體和管道的探測(cè)，在雷達(dá)圖像上可以得到清晰、連續(xù)的反射弧。因此，大多數(shù)情況下，商業(yè)雷達(dá)的發(fā)射、接收一體化天線都做成TE極化工作模式

TE極化天線示意圖：

另外，值得說(shuō)明的是，把天線橫過(guò)來(lái)用，并沒(méi)有改變天線的極化方式，因?yàn)榻▓?chǎng)方式并沒(méi)有變化，只能說(shuō)測(cè)線方向與反射平面相垂直了而已。但這樣做也可能會(huì)收到意想不到的效果，因?yàn)榈叵陆橘|(zhì)本身就不是各向同性的。

TM極化：也稱平行極化，發(fā)射與接收天線排列在一條直線上。測(cè)線與天線的長(zhǎng)軸方向一致，電場(chǎng)極化方向在反射平面內(nèi)。見(jiàn)TM極化示意圖

TM極化的優(yōu)點(diǎn)：采用TM工作方式時(shí)，反射系數(shù)有極小區(qū)，且有利于壓制局部干擾，突出地層的連續(xù)反射界面，因而TM方式相對(duì)而言更適合用于地質(zhì)勘察等深部探測(cè)，在陣列天線雷達(dá)和繩狀天線雷達(dá)中通常采用TM極化設(shè)計(jì)。

TM極化天線示意圖：

值得說(shuō)明的是：瑞典impulseRadar Raptor三維陣列探地雷達(dá)巧妙地利用發(fā)射接收天線的空間幾何位置關(guān)系，等同于實(shí)現(xiàn)了TE和TM極化的功能。

這樣即可照顧深部信號(hào)，又可實(shí)現(xiàn)測(cè)線方向管道的識(shí)別，更重要的是實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的高密度采集。