探地雷達天線的極化問題

很多人對探地雷達天線的極化問題感興趣，又覺得理論很深奧，在這里，給大家簡明的介紹一下。

TE極化：也稱垂直極化，發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，折射射線也在這個平面內。電場的極化方向垂直于反射平面（相當于垂直手機屏幕），磁場的極化方向在反射平面內。偶極子發射天線的方向，即天線的長軸方向與磁場垂直，電場的方向平行天線的長軸。測線在反射平面內，垂直天線的長軸。見TE極化示意圖

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

TE極化的優點：采用TM工作方式時，反射系數連續變化，有利于孤立體和管道的探測，在雷達圖像上可以得到清晰、連續的反射弧。因此，大多數情況下，商業雷達的發射、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，值得說明的是，把天線橫過來用，并沒有改變天線的極化方式，因為建場方式并沒有變化，只能說測線方向與反射平面相垂直了而已。但這樣做也可能會收到意想不到的效果，因為地下介質本身就不是各向同性的。

TM極化：也稱平行極化，發射與接收天線排列在一條直線上。測線與天線的長軸方向一致，電場極化方向在反射平面內。見TM極化示意圖

TM極化的優點：采用TM工作方式時，反射系數有極小區，且有利于壓制局部干擾，突出地層的連續反射界面，因而TM方式相對而言更適合用于地質勘察等深部探測，在陣列天線雷達和繩狀天線雷達中通常采用TM極化設計。

TM極化天線示意圖：

值得說明的是：瑞典impulseRadar Raptor三維陣列探地雷達巧妙地利用發射接收天線的空間幾何位置關系，等同于實現了TE和TM極化的功能。

這樣即可照顧深部信號，又可實現測線方向管道的識別，更重要的是實現了數據的高密度采集。