本文關(guān)鍵詞：用于煤層裂隙超前探測的110GHz雷達研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦裂隙導(dǎo)致的水害問題日益嚴(yán)重,傳統(tǒng)的探測方法已經(jīng)無法解決此類問題,因此,有必要研究一種高效的探測煤層裂隙的方法,從而保障人們的生命及財產(chǎn)安全。太赫茲技術(shù)是在當(dāng)今發(fā)展迅速的學(xué)科之一,可以利用太赫茲頻段電磁波具有的高穿透性及高分辨率等特性進行煤炭裂隙的探測成像。本文首先簡單闡述了煤炭裂隙探測技術(shù)以及太赫茲雷達技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,然后對電磁波的傳播特性及其測試原理進行了研究,并完成了不同種類煤樣品的加工及測試系統(tǒng)的搭建,基于矢量網(wǎng)絡(luò)分析及其擴頻模塊和基于信號發(fā)生器及其擴頻模塊得到了75GHz~750GHz頻率范圍內(nèi)的電磁波發(fā)射信號,搭建的系統(tǒng)能夠?qū)σ欢ê穸鹊拿簩舆M行反射系數(shù)和透射系數(shù)的測試,為煤層裂隙超前探測雷達系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定和系統(tǒng)設(shè)計提供了參考。后續(xù)的章節(jié)中圍繞雷達系統(tǒng)的設(shè)計展開了以下幾方面的研究工作:首先利用設(shè)計的煤層穿透特性測試的儀器設(shè)備進行了雷達系統(tǒng)發(fā)射頻率、發(fā)射功率以及工作模式的分析和選定工作。然后介紹了110GHz雷達前端硬件電路設(shè)計方案,根據(jù)選定的參數(shù)進行了發(fā)射機、接收機以及數(shù)據(jù)采集部分的硬件電路的設(shè)計工作。進一步地,介紹了發(fā)射機、接收機中的關(guān)鍵器件,測試了系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。進而配合二維掃描裝置進行了不同煤樣品裂隙的成像實驗并得到110GHz頻率下的成像結(jié)果。最后對透射式成像結(jié)果進行了分析總結(jié)并對110GHz成像系統(tǒng)進行了展望。
【關(guān)鍵詞】：太赫茲雷達 反射式 透射式 傳播特性
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 太赫茲無損檢測成像技術(shù)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 太赫茲雷達技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第二章 太赫茲波在煤層中的傳播特性及其測試原理16-32
• 2.1 電磁波的傳播特性16-21
• 2.2 太赫茲波對物質(zhì)的穿透性21-25
• 2.3 煤層在太赫茲波段的穿透特性測試原理25-31
• 2.3.1 煤的分類及樣品的制備25-28
• 2.3.2 煤樣品衰減特性及反射系數(shù)的測試原理28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第三章 110GHz雷達系統(tǒng)設(shè)計32-50
• 3.1 系統(tǒng)核心參數(shù)設(shè)定32-37
• 3.1.1 系統(tǒng)發(fā)射頻率的選擇32-33
• 3.1.2 系統(tǒng)發(fā)射功率的選擇33-34
• 3.1.3 系統(tǒng)成像模式的選擇34-37
• 3.2 110GHz雷達前端硬件電路的設(shè)計37-48
• 3.2.1 110GHz雷達前端硬件系統(tǒng)發(fā)射機的實現(xiàn)39-44
• 3.2.2 110GHz雷達前端硬件系統(tǒng)接收機的實現(xiàn)44-48
• 3.3 110GHz雷達后端數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計48-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 110GHz雷達系統(tǒng)的實現(xiàn)與測試50-58
• 4.1 發(fā)射機系統(tǒng)的搭建及測試50-53
• 4.2 接收機系統(tǒng)的搭建及測試53-55
• 4.3 110GHz雷達成像系統(tǒng)的搭建及測試55-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 結(jié)論58-60
• 參考文獻60-66
• 作者簡介及科研成果66-67
• 致謝67

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：用于煤層裂隙超前探測的110GHz雷達研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：387247