Д.С. Горкин1, В.И. Сахтеров2

1,2 Институт земного магнетизма, ионосферы и распространения радиоволн им. Н.В. Пушкова РАН (Москва, Россия)

2 ООО «НПО Радиолокация в геофизике и радиофизике» (Москва, Россия)

1 gorkin@izmiran.ru, 2 sakhterov@mail.ru

Постановка проблемы. В настоящее время существует несколько направлений для повышения дальности георадиолокации: первое – уменьшение центральной частоты зондирующего импульса, что ведет к увеличению длины антенн до сотни метров, второе – повышение выходной мощности передатчика. Кроме того, возможно повышение эффективности антенно-фидерных устройств и применение математических методов обработки, например, накопление принимаемого сигнала. При увеличении длины антенн дальность зондирования повышается, но при этом уменьшается пространственное разрешение и, следовательно, теряется информативность о строении исследуемой среды. При повышении выходной мощности передатчика георадара при фиксированной длине антенн дальность зондирования также повышается, однако не снижается пространственное разрешение.

Цель. Разработать способ увеличения выходной мощности передатчика георадара, используя для этого оригинальные решения, позволяющие применять электронные компоненты с более низкой стоимостью.

Результаты. Разработан и запатентован способ увеличения выходной мощности передатчика георадара, применяемый в передатчиках глубинных георадаров повышенной мощности. Показано, что использование найденного решения повышает уровень сервисных качеств георадиолокации для пользователей, поскольку имеется возможность устанавливать необходимую мощность излучения под конкретное исследование.

Практическая значимость. Данный способ уже сегодня применяется для глубинной радиолокации импульсными георадарами повышенной мощности с резистивно-нагруженными дипольными антеннами, что позволяет достигать глубин зондирования до 200 м, а в отдельных случаях – до 500 м.

Горкин Д.С., Сахтеров В.И. Результаты повышения выходной мощности передатчика георадара // Электромагнитные волны и электронные системы. 2025. Т. 30. № 3. С. 76−84. DOI: https://doi.org/10.18127/ j15604128-202503-09

1. Попов А.В., Прокопович И.В., Едемский Д.Е., Морозов П.А., Беркут А.И. Глубинный георадар: принципы и применение // Электромагнитные волны и электронные системы. 2018. Т. 23. № 4. С. 28–36.
2. Волкомирская Л.Б., Гулевич О.А., Ляхов Г.А., Резников А.Е. Георадиолокация больших глубин // Журнал радиоэлектроники. 2019. № 4. С. 5. DOI 10.30898/1684-1719.2019.4.6.
3. Аверин А.А., Горкин Д.С., Варенков В.В., Сахтеров В.И. Увеличение глубины зондирования импульсного георадара путем снижения импеданса антенны // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. Т. 29. № 3. С. 49−58. DOI 10.18127/j15604128-202403-06.
4. Владов М.Л., Судакова М.С. Георадиолокация: от физических основ до перспективных направлений: Учеб. пособие. М.: ГЕОС. 2017. 240 с.
5. Дудник А.В. Методы оптимизации энергетического потенциала радиотехнических приборов подповерхностного зондирования: автореф. дисс. … канд. физ.-мат. наук. М.: МИРЭА. 2010. 18 с.
6. Радиотехнический прибор подповерхностного зондирования (георадар) «ОКО-3». Универсальный базовый комплект. Техническое описание. Инструкция по эксплуатации. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.geotech.ru/ images/georadary/teh_opisanie_na_oko3_ot_17-10-18.pdf?ysclid=mb9d8uih9g928069490, дата обращения 12.03.2025.
7. Geoscanners AB. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://www.geoscanners.com/, дата обращения 12.03.2025.
8. Волкомирская Л.Б., Гулевич О.А., Варенков В.В., Резников А.Е., Сахтеров В.И. Современные георадары серии «ГРОТ» для экологического мониторинга // Экологические системы и приборы. 2012. № 5. С. 3–5.
9. Пупатенко К.В., Нелюбов П.А. Исследование электромагнитного излучения радиочастотного диапазона георадара «Лоза» // Проектирование развития региональной сети железных дорог. 2019. № 7. С. 78–83.
10. Черепанов В.П., Хрулев А.К., Блудов И.П. Электронные приборы для защиты РЭА от электрических перегрузок: Справочник. М.: Радио и связь. 1994. 224 с.
11. Плазма. [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://plasmalabs.ru/, дата обращения 12.03.2025.
12. Патент на полезную модель RUS218691 от 06.06.2023. Георадар для радиолокационного зондирования подстилающей поверхности / Горкин Д.С., Варенков В.В., Сахтеров В.И.
13. Финкельштейн М.И., Кутев В.А., Золотарев В.П. Применение радиолокационного подповерхностного зондирования в инженерной геологии. М.: Недра. 1986. 128 с.
14. Сахтеров В.И. Измерение характеристик антенн георадаров // Труды XXVII Всероссийской открытой науч. конф. «Распространение радиоволн». Калининград: Балтийский федеральный университет им. И. Канта. 2021. С. 596–600.
15. Варенков В.В., Горкин Д.С., Смирнов Д.А., Сахтерова Т.В., Сахтеров В.И. Результаты экспериментов с георадаром «Сфера» // Электромагнитные волны и электронные системы. 2024. Т. 29. № 5. С. 66−70. DOI 10.18127/j15604128-202405-10.
16. Гулевич О.А., Волкомирская Л.Б., Долгих Ю.Н., Кайгородов Е.П., Санин С.С., Варенков В.В., Резников А.Е., Тригубович Г.М., Чернышев А.В. Опыт исследования криолитозоны методом отраженных электромагнитных волн (МОЭМВ) на глубину свыше 500 метров // Сборник тезисов науч.-практич. конф. «Электроразведка 2021». М.: Издательский дом Академии Естествознания. 2021. С. 82−88.