电磁波场与地质雷达模板.doc

电磁波场和地质雷达(Ground Penetrating Radar, GPR)
探空雷达---高频电磁波束反射，探测目标。无耗介质（空气）传输，探测距离远。
地质雷达---高频（1M-1GHz）电磁波束反射，探测目标。有耗介质（岩石，混凝土等固 态），探测距离小（通常几十CM—数米）
§1 电磁波场基础理论
§ 电磁波波动方程
谐波数学表示： （1）
电磁波—横波
电场波分量E ⊥ 磁场波分量 H
Maxwell 方程（无源区）：
， ，
， （2）
谐波电磁波
（3）
对上式分别求旋度， 谐波波动方程
，
§ 矢量位 A（磁）

定义： ， （4）
（5）
§1。3 偶极天线电磁场
天线---电磁波场传感器
偶极天线—一段（dl ）供有i（=I）强度交流电直导线
距离r处矢量位： A= （6）
直导线平行Z轴， ， 在球座标系中分量：
， ，
由（4）：
，，
， （7）

图2 偶极天线电-磁场和能量密度关系
图1 偶极天线矢量位

远场区（辐射区 ：
， ， （8）
传波方向 r （平面波）：
波阻抗： （9）
§2 电磁波传波特征
§