基于對(duì)踵Vivaldi天線陣列的探地雷達(dá)瀝青路面面層厚度檢測(cè)技術(shù).pdf

1、由于瀝青路面的力學(xué)強(qiáng)度比較高，同時(shí)也具有一定的彈塑性變形能力和良好的減振性，因此，瀝青路面已經(jīng)成為高等級(jí)公路最為常用的路面形式。在影響路面使用壽命的眾多因素中，瀝青路面面層的厚度是一個(gè)非常重要的影響因素，同時(shí)也是施工過程中質(zhì)量控制及施工驗(yàn)收檢測(cè)項(xiàng)目的主控項(xiàng)目之一。精確的面層厚度信息對(duì)道路質(zhì)量的控制、結(jié)構(gòu)性能的評(píng)價(jià)以及道路壽命的預(yù)測(cè)都有著十分重要的意義，然而傳統(tǒng)檢測(cè)瀝青路面面層厚度的方法—取芯法卻有很大局限性。探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)因其快速、全

2、面、無損的特點(diǎn)，能有效彌補(bǔ)取芯法的不足，但探地雷達(dá)檢測(cè)精度仍有待進(jìn)一步提高，因此，研究探地雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)有重要意義。
　　本文基于Vivaldi天線理論以及電磁波傳播理論，通過理論分析、數(shù)值模擬與室內(nèi)模擬實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)研究了基于對(duì)踵Vivaldi天線陣列的探地雷達(dá)技術(shù)對(duì)瀝青路面面層厚度的檢測(cè)效果。本文的主要工作與研究成果如下：
　　（1）分析了電磁波傳播的基本規(guī)律，以及電磁波傳播特性與介電常數(shù)之間的關(guān)系，并系統(tǒng)介紹了探地雷達(dá)的系統(tǒng)

3、組成、工作原理以及性能參數(shù)，對(duì)目前工程中電磁波在介質(zhì)內(nèi)部傳播速度的常規(guī)求取方法進(jìn)行了總結(jié)，并分析這些方法各自存在的不足。
　?。?）系統(tǒng)介紹了超寬帶天線的基本分析方法以及展寬天線帶寬的方法，指出Vivaldi天線在其性能上的優(yōu)越性，并將傳統(tǒng)Vivaldi天線，對(duì)踵Vivaldi天線，平衡對(duì)踵Vivaldi天線這三者進(jìn)行對(duì)比，指出對(duì)踵Vivaldi天線具有傳輸性能優(yōu)良，易加工制作的優(yōu)點(diǎn)。
　?。?）系統(tǒng)介紹了Vivaldi天線

4、的基本設(shè)計(jì)理論，并通過大量的仿真模擬，設(shè)計(jì)出一款性能優(yōu)良的對(duì)踵Vivaldi天線，并加工制作成型。在微波暗室內(nèi)對(duì)對(duì)踵Vivaldi天線的性能進(jìn)行測(cè)試，并將測(cè)試結(jié)果與模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，測(cè)量結(jié)果符合預(yù)期，滿足探地雷達(dá)對(duì)收發(fā)天線的性能要求。
　　（4）對(duì)傳統(tǒng)共源測(cè)量法和改進(jìn)后共源測(cè)量法進(jìn)行了系統(tǒng)的理論分析，指出理論上改進(jìn)后的共源測(cè)量法具有更高的檢測(cè)精度以及較快的檢測(cè)速度。搭建對(duì)踵Vivaldi天線陣列，用替代材料模擬瀝青路面，用改進(jìn)后的