一种地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置的制作方法

本实用新型属于工程勘察检测领域，涉及一种用于地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置。

背景技术：

地质雷达(又称探地雷达)是近十几年来在工程勘察领域逐步推广应用的一种探测技术，它利用高频电磁波反射成像来确定地下介质的分布，是一种先进的广谱(1MHz—1GHz)电磁无损探测技术。

地质雷达探测的基本原理是利用一个天线发射高频宽频带脉冲电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，根据电磁波在有耗介质中的传播理论，其路径、电磁场强度与波形将随着介质的电性及几何形态而变化，因此根据接收到波的旅行时间、幅度与波形资料可推断介质结构。

具有探测精度相对较高，仪器重量小，野外操作方便，工作效率高，勘探成本低，受施工空间影响小，应用范围广等优点。目前，在工程地质勘察(地层划分、岩溶、空洞、滑坡等)、道路检测、管道探测、考古、河道测绘、冻土勘察等诸多领域广泛应用。

地质雷达采用的是发射电子单元通过天线发射高频脉冲电磁波，然后经过探测介质体的反射，然后被接受电子单元的接受天线接受，而由于发射天线与接受天线的特性，反射经介质返回的信号不单有地下介质的，还有来自空中反射回来的干扰信号，因此信号来源大致有几个方面：(1)收发天线之间的空气直达波和来自于地表的反射波，二者可以合称为直达波；(2)地下被探测介质的反射波；(3)来自空中反射干扰波(例如高压线、电线杆、车辆、栏杆等铁磁物体，房屋、山体、树木等有时候也会产生一定的干扰)；(4)来自调频广播、电视和通信系统等电磁信号的射频干扰(RFI)。对于探测深度较大的非低频天线，采样时间相对较长，直达波对地下介质反射的有效信号影响相对较小，而来自空中的反射干扰波和射频干扰对整个采集的数据剖面影响较大，严重时会完全掩盖有效信号，造成无法对数据有效识别解释。

通过调查，查阅文献，目前对这种干扰信号的处理方式多为室内数据处理方法，如偏移归位、反褶积、FK滤波等方法，还有的是通过从天线设计的角度，采用一定方法改善天线的设计，但依旧无法解决在实际中已经应用的定型的探地雷达所遇到的干扰问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型的目的在于通过设计一种用于脉冲机制的地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置，其采用的设计，可以屏蔽来自空中的反射波和射频干扰(RFI)，并可以对屏蔽体内部可能产生的震荡信号进行吸收，避免屏蔽体与天线之间产生的震荡对数据采集产生影响。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置，其特征在于：包括屏蔽体、网袋和支撑架；所述的支撑架包括伸缩杆与卡钩，两根伸缩杆拉伸后，由多个卡钩卡住形成支撑架；所述的网袋两侧设置有挂钩；网袋设置在屏蔽体内用于放置在电子单元上，并通过挂钩与支撑架连接以支撑限制屏蔽体移动；屏蔽体设置在支撑架上用于包裹电子单元和天线。

所述的网袋是由多根细线组成的网状结构，每根细线的两端均设置一个挂钩；每根细线上均设置有调节细线长短的调节扣。

所述的网袋是由三根水平方向和两根垂直方向的细线组成。

所述的网袋上的中间细线两端的挂钩与边缘细线两端的挂钩方向相反。

所述的屏蔽体包括下层的橡胶层和上层的铝片层组成；橡胶层粘接在铝片层下表面，铝片层外部涂覆有屏蔽吸收涂料。

所述的铝片层的厚度为1mm。

所述的屏蔽体中部隆起形成用于包裹电子单元的屏蔽腔，并在屏蔽体上设置有与线缆接口对应的连接线孔。

所述的伸缩杆的材质为环氧树脂。

所述的卡钩是由一根硬质线材两端折弯成圆形钩的结构。

相邻卡钩之间的距离为30～50cm。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型用于地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置，采用支撑架对屏蔽体进行支撑，屏蔽体可以灵活的安放在发射天线或者接受天线上，屏蔽体上层的铝片层，其表面的吸波涂层可以吸收空气中的电磁波，铝片层也可以有效屏蔽信号，屏蔽下层的橡胶材质内含磁性材料，可以对信号吸收，降低反射，将电磁波转换为热能，有效避免屏蔽体内部可能产生的高频振荡。安装该屏蔽装置，在野外存在干扰的情况下采集质量将会大大提高。达到如下技术指标：对电磁杂波吸收率高，能达到15-20dB，吸收带宽10MHZ～6GHZ。

附图说明

图1为本实用新型用于低频天线时工作示意图；图中为了显示方便包裹电子单元部分屏蔽体没有绘制；

图2为屏蔽体横剖面示意图；

图3为屏蔽体套在电子单元部分横剖面示意图；

图4为网袋平面示意图；

图5为卡钩平面示意图。

图中：1为屏蔽体；2为伸缩杆；3为卡钩；4为网袋；5为电子单元；6为天线；7为线缆接口；11为连接线孔，12为屏蔽腔，41为调节扣，42为挂钩。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

如附图1至图5所示，本实用新型一种用于地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置。屏蔽主体由附图中屏蔽体1、伸缩杆2、卡钩3、网袋4组成。网袋4工作时放置在电子单元5上方，两端挂钩42自然垂落到电子单元两侧。2根伸缩杆2拉伸后，由多个卡钩3卡住，形成支撑架，然后安放在网袋4的挂钩42上。屏蔽体1放置在伸缩杆2与卡钩3组成的支撑架上。

屏蔽体1在电子单元处隆起，可以将电子单元5包裹，如附图2所示。屏蔽体由下层的橡胶吸收层和上层的铝片屏蔽层组成。屏蔽体1包括屏蔽橡胶层，橡胶层上面覆有铝片层，橡胶层安放在支撑架子上面，整个屏蔽装置将电子单元5和天线6基本包裹。

屏蔽体上层的铝片厚度约为1mm，通过工业胶粘合在橡胶层上。铝片外部采用屏蔽吸收涂料，该涂料采用复合铁氧体吸波涂料。

用在伸缩杆2上的卡钩3具体样式如附图5所示。支撑架子采用两根环氧树脂伸缩杆2，该伸缩杆2由挂钩约束。网袋4由三根水平方向和两根垂直方向的细线以及两端挂钩组成。挂钩42水平细线中间位置装有调节扣41，方便调节细线长短。

屏蔽体整体放置在伸缩杆2上，在中间电子单元位置加工成可以套进电子单元的样式，并在顶端并留出屏蔽体连接线孔11用于接口7的线缆连接。

环氧树脂伸缩杆在伸缩达到可以覆盖天线长度时，利用多个卡钩3将两根伸缩杆固定，避免伸缩杆过长在移动过程中摇晃，卡钩间隔可以灵活设置为30～50cm。

网袋平4面示意图如附图4所示，调节扣41用于调节网袋两端挂钩2的高低。

实施例

屏蔽体下层的橡胶吸收层采用深圳慧如海公司生产的吸波材料，该材料由硅橡胶/氯丁橡胶和磁性材料复合而成，具有薄型、柔韧、低密度、高吸收的特点。具体材料说明见下表1。屏蔽体1橡胶层详细参数如表1所示。该橡胶层可以吸收屏蔽体内部可能产生的震荡信号，将电磁波转换为热能而被消耗掉，有效的提高了信噪比，并具有吸收带宽、吸收率高、质量轻、附着力好等诸多特点。

表1屏蔽体1橡胶层详细参数

屏蔽体1铝片层外部采用屏蔽吸收涂料，该涂料采用复合铁氧体吸波涂料，吸收板1中铝片的厚度为1mm，屏蔽吸收涂料能够加强对电磁波的屏蔽效果。屏蔽体1上部封闭的，下部与探测介质表面接触，在屏蔽体自身重力作用下基本与探测介质表面紧密结合，因此屏蔽性能较好。

本次实用新型的地质雷达低频非屏蔽天线的屏蔽装置，由屏蔽体和支撑架组成，其安装、拆卸极为方便，便于使用，屏蔽体的橡胶层和铝片层不仅能够有效对来自空中的反射信号、射频干扰进行吸收屏蔽，将其转换为热能，而且可以避免屏蔽体内部高频震荡信号的产生，提高信噪比，根据使用材料可以达到覆盖10MHz-6GHz宽频带，对电磁杂波吸收率能达到15-20dB，特性优良，效果显著。

该结构可以屏蔽来自空中的反射波和射频干扰(RFI)，并可以对屏蔽体内部可能产生的震荡信号进行吸收，避免屏蔽体与天线之间产生的震荡对数据采集产生影响。

以上的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。