一種針對瞬變電磁法隧道超前探測的陣列天線源的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，包括若干發射單元，每個發射單元后面有一個外接電源，所述的發射單元由發射天線、螺旋線和底座組成，其中：螺旋線纏繞在發射天線四周，螺旋線和發射天線中間有一層隔離層，以防止電流接觸，起消除互感作用；底座中心的凹陷處一側為外接電源的接入口，凹陷處另一側上有插針陣列，用于插接發射天線，底座的四周有對應的突出和凹陷，用于將若干個發射單元拼接成一體。該發射源可以通過改變源的參數和發射電流強度增大發射場源強度，提高勘探深度，改變發射源脈寬提高高頻諧波成分，提高勘探精度，進行高分辨率、遠距離勘探，實現對掌子面前方的導水通道進行精細探測。
【專利說明】
一種針對瞬變電磁法隧道超前探測的陣列天線源
技術領域
[0001] 本發明屬于地球物理探測領域，特別涉及一種針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣 列天線源。
【背景技術】
[0002] 隨著國家"西部大開發"戰略、"一帶一路"戰略的實施，鐵路公路交通工程、水利水 電工程等重大基礎工程建設得到了快速發展并且逐年向西部山區轉移，我國目前已經成為 世界上修建隧道數量最多和難度最大的國家。隨著修建的隧道工程越來越多，面臨的地質 條件也越來越復雜，在隧道開挖施工過程中，容易出現無法預料的工程地質災害，如突水、 突泥、坍塌等。突水突泥災害不僅會在各類隧道等地下工程中造成人員傷亡和經濟損失，更 嚴重的還會對環境造成不可逆性的破壞。引發突水突泥的主要災害源有斷層性、溶洞溶腔 型、暗河型以及裂隙型，裂隙型災害源因規模較小而不宜探測等原因而常被忽略，但是裂隙 型災害源經受巖層高壓常常形成高承壓水，一旦涌水就會造成嚴重的經濟損失和重大的人 員傷亡；另外，一些災害源之間、災害源與地面徑流或湖泊經常以導水通道的形式互相連 同，含導水構造發展和演化是影響隧道地質災害的關鍵環節，隧道掘進至斷裂帶，開挖擾動 破壞了充填介質內部構造，導水通道逐漸萌生和發展，最終導致斷層內部隱伏承壓水區或 者與之有補給關系的地表水體、巖溶水體等與開挖臨空區貫通，當發生突水突泥災害時常 會形成一連串的次生災害發成，比如地表塌陷、房屋倒塌，甚至是水資源枯竭、水循環紊亂 等生態問題。造成上述現象的主要原因正是導水通道認識不清。目前，國內外關于隧道超前 探測主要集中在一些大的地質災害目標體上，探測裂隙型災害源和導水通道由于勘探分辨 率和探測深度的矛盾關系一直未能得到有效的解決。但是理論和事實證明，精確的探測到 導水通道的準確位置，提前進行注漿封堵，不僅能夠有效的防止突水突泥災害的發生，還能 夠防止災害對環境和生態系統的破壞，做到"安全施工綠色施工"。未來的超前地質預報將 以定量化探測技術為核心和引領，實現"四化探測"，即：定量化、智能化、精細化、可視化。因 此對于當前的隧道超前預報工作，能夠實現精確的探測裂隙型災害源和導水通道就顯得至 關重要。
[0003] 但是目前的隧道超前探測技術都未能突破分辨率和探測深度這一矛盾，無法做到 高分辨率、遠距離勘探，精確探測導水通道的具體位置也一直是業界未能解決的難題。近年 來，瞬變電磁法作為一種有效的水體探查方法在隧道超前探測中獲得了重要的應用，并取 得了顯著的效果和一定發展。但是常規的瞬變電磁方法和其它地球物理勘探方法對于精細 的探測裂隙型災害源和導水通道還存在一定的困難。
【發明內容】
[0004] 針對以上現有技術存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種針對隧道瞬 變電磁法超前預報的陣列天線源。可以通過改變陣列天線源的參數和發射電流強度以此增 大發射場源強度，提尚勘探深度;改變發射源脈寬提尚尚頻諧波成分，提尚勘探精度，進tx 高分辨率、遠距離勘探，實現對掌子面前方的導水通道進行精細探測。
[0005] 為了實現上述任務，本發明采取如下的技術解決方案：
[0006] -種針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，包括若干發射單 元，每個發射單元后面有一個外接電源，所述的發射單元由發射天線、螺旋線和底座組成， 其中：
[0007] 螺旋線纏繞在發射天線四周，螺旋線和發射天線中間有一層隔離層，以防止電流 接觸，螺旋線主要起消除互感作用;底座中心的凹陷處一側為外接電源的接入口，凹陷處另 一側上有插針陣列，用于插接發射天線，底座的四周有對應的突出和凹陷，用于將若干個發 射單元拼接成一體。
[0008] 根據本發明，所述發射天線長度20cm，直徑2cm。所述螺旋線直徑為2mm，螺旋線之 間的螺間距為5mm。所述底座大小為10 X 10 X 3cm，采用絕緣材料制成。
[0009] 所述插針陣列是從上到下第一排為5個插針，第二排和第三排均為7插針個，第四 排為9個插針，第五排和第六排均為7個插針，第七排為5個插針。
[0010] 根據本發明，所述外接電源在進行探測時對若干發射單元進行同時供電，在供電 時一定保證供電和斷電時間相等。
[0011] 上述針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源的使用方法，其特征在于，將若 干發射單元有規則的排列在掌子面前方，組成陣列天線源，在進行勘測時，發射單元經外接 電源同時供電，在供電時一定保證供電和斷電時間相等，使得發射單元同時進行發射，利用 電磁波的相干特性，使能量最大化的集中在掌子面前方；
[0012] 根據隧道瞬變電磁法超前探測的任務和環境的變化，改變陣列天線源和電源電 流：
[0013] 當探測目標體規模比較大并且距離掌子面較近時，采用規模較小的陣列天線源和 小電流以達到探測目的；
[0014] 當探測目標體距掌子面較遠并且規模較小時，采用大的陣列天線源，適當縮短發 射源脈寬并提高發射電源電流，以增加發射天線的功率和分辨率，從而提高數據的信噪比， 達到遠距離、高分辨率勘探。
[0015] 本發明的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，與現有的技術相比，帶來 的技術效果在于，可以通過改變源的參數和發射電流強度增大發射場源強度，提高勘探深 度，改變發射源脈寬提高高頻諧波成分，提高勘探精度，進行高分辨率、遠距離勘探，實現對 掌子面前方的導水通道進行精細探測。
【附圖說明】
[0016] 圖1是本發明的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源的應用示意圖；
[0017] 圖2是發射單元結構示意圖；
[0018] 圖3是發射單元的底部接入電源結構示意圖；
[0019] 圖4是4個發射單元組合后的陣列天線源；
[0020] 圖5是組合后的陣列天線源接入電源示意圖；
[0021] 圖6是均勻全空間中電偶極子及陣列源系統示意圖，其中，圖6(a)是電偶極子，圖6 (b)是掌子面前方陣列天線源的放置情況；
[0022] 圖7是觀測點在xy剖面示意圖；
[0023] 圖8是隧道掌子面前方陣列天線源和回線源中心點處瞬變電磁響應特征對比圖， 其中圖8(a)是模型示意圖，圖8(b)是回線源料的/&，圖8(c)是3X3陣列天線源翁識/和圖8 (d)是3 X 3陣列源％、雜^&圖8(e)是3 X 3陣列天線源緣相/#s;
[0024] 圖9是改變陣列天線源的規模情況下的磁感應強度C y, z)隨著 隧道模型改變，其中，圖9(a)是模型示意圖，圖9(bl)是純隧道情況下的不同規模陣列天線 源的G ，圖9(b2)是純隧道情況下的不同規模陣列天線源的 圖9(b3)是純隧道情況下的不同規模陣列天線源的3見(p，C，（)/ck，圖9(cl)是斷層距掌子 面50m情況下的不同規模陣列天線源的a_4(A C r)/0f，圖9(c2)是斷層距掌子面50m情況下 的不同規模陣列天線源的，圖9(c3)是斷層距掌子面50m情況下的不同規模 陣列天線源的3見W，;
[0025] 圖10是改變陣列天線源的源長度情況下的磁感應強度G z) 隨著隧道模型改變，其中，圖10(a)是模型示意圖，圖10(bl)是純隧道情況下的不同源長度 陣列天線源的心，圖10(b2)是純隧道情況下的不同源長度陣列天線源的 叫(廠，C f)/&，圖l〇(b3)是純隧道情況下的不同源長度陣列天線源的C，〇/扣，圖 l〇(cl)是斷層距掌子面50m情況下的不同源長度陣列天線源的34(/?，:^^)/財，圖1〇((32)是 斷層距掌子面50m情況下的不同源長度陣列天線源的^^，(/^^，^/(^，圖⑴丨以彡是斷層距掌 子面50m情況下的不同源長度陣列天線源的漢;
[0026] 圖11是改變陣列天線源的源間距情況下的磁感應強度(PU，z) 隨著隧道模型改變，其中，圖11(a)是模型示意圖，圖ll(bl)是純隧道情況下的不同源間距 陣列天線源的圖ll(b2)是純隧道情況下的不同源間距陣列天線源的 "圖ll(b3)是純隧道情況下的不同源間距陣列天線源的5見圖 ll(cl)是斷層距掌子面50m情況下的不同源間距陣列天線源的G〖)/3〖，圖ll(c2)是 斷層距掌子面50m情況下的不同源間距陣列天線源的，圖ll(c3)是斷層距掌 子面50m情況下的不同源間距陣列天線源的設C ()/心；
[0027]圖12是以規模為3 X 3為例的陣列天線源改變斷層距掌子面距離的 z)響應特征對比，其中，圖12(a)是模型示意圖，圖12(bl)是改變斷 層距掌子面距離的況?AXp，G ，圖12(b2)是改變斷層距掌子面距離的C 0/8" 圖12(b3)是改變斷層距掌子面距離的SgQc?，C, ;
[0028]圖13是以規模為3X3為例的陣列天線源改變斷層厚度的冊出〇^，y，z) 響應特征對比，其中，圖13(a)是模型示意圖，圖13(bl)是改變斷層厚度的(A 衍， 圖13(b2)是改變斷層厚度的^(外r，0/&，圖13(b3)是改變斷層厚度的^(A & ;
[0029] 圖14是以規模為3 X 3為例的陣列天線源改變斷層電阻率的C y，z) 響應特征對比，其中，圖14(a)是模型示意圖，圖14(bl)是改變斷層電阻率的 G f)/沉，圖14(b2)是改變斷層電阻率的叫_(A G 0/3"圖14(b3)是改變斷層電阻 率的
[0030] 圖15是以規模為3X3為例的陣列天線源不同偏移距的r" 響，應Z)特征對比，其中，圖15(al)是模型示意圖，圖15(a2)是不同偏移距接收點示意圖，圖 15(bl)是不同偏移距的G 0/汾，圖15(b2)是不同偏移距的挪,(A C『)/沉，圖15 (b3)是不同偏移距的C，
[0031] 下面結合具體附圖和實施對本發明作進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0032] 參見圖2~圖5,本實施例給出一種針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源， 包括若干發射單元，每個發射單元后面有一個外接電源，所述的發射單元由發射天線、螺旋 線和底座組成，其中：
[0033]螺旋線纏繞在發射天線四周，螺旋線和發射天線中間有一層隔離層，以防止電流 接觸，螺旋線起消除互感作用;底座中心的凹陷處一側為外接電源的接入口，凹陷處另一側 上有插針陣列，用于插接發射天線，底座的四周有對應的突出和凹陷，用于將若干個發射單 元拼接成一體。
[0034] 因為每個發射單元距離較近，所以需要在每個發射單元上采取措施來消除發射單 元彼此之間的互感，發明人所采取的措施是在每個發射單元的外面套上一層螺旋環以達到 消除互感的目的。
[0035] 上述針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源的使用方法，將若干發射單元有 規則的排列在掌子面前方，組成陣列天線源，在進行勘測時，發射單元外接電源同時供電， 在供電時一定保證供電和斷電時間相等，使得發射天線同時進行發射，利用電磁波的相干 特性，使能量最大化的集中在掌子面前方。
[0036] 根據隧道瞬變電磁法超前探測的任務和環境的變化，可以改變發射單元的數目和 發射電流以方便快捷的完成探測目標。當探測目標體規模比較大并且距離掌子面較近時， 采用規模較小的陣列天線源和小發射電流就可以達到探測目的，當探測目標體距掌子面較 遠并且規模較小時，就需要進行遠距離、高分辨率勘探。當探測規模較小時，需要較為豐富 的高頻諧波成分，隨著時間的推遲和地層的吸收濾波作用，高頻成分會被很快吸收衰減，因 此需要采用較長的發射單元、擴大陣列天線規模、大發射電流提高發射功率，提高數據的信 噪比。通過這種方式達到遠距離、高分辨率勘探。
[0037] 一、理論與分析
[0038] 1、陣列天線源
[0039]圖1是應用陣列天線源進行隧道瞬變電磁超前探測示意圖。從示意圖中可以看到， 將若干發射單元有規則的放置于掌子面前方(圖中展現的是3X3陣列），每個發射單元后面 有一個外接電源，在進行探測時對若干發射單元進行同時供電，在供電時一定保證供電和 斷電時間相等，以此保證后續數據處理時的數據可靠性。
[0040]圖2為單個發射單元正面圖。單個發射單元由發射天線1，螺旋線2和底座3組成，探 測時主要對發射天線1進行供電，起到輻射電磁場的作用，其長度20cm，直徑2cm;螺旋線2之 間的螺間距為5mm，螺旋線2直徑為2mm，纏繞在發射天線1四周，和發射天線1中間有一層隔 離層，防止電流接觸，主要起到消除互感的作用;底座3大小為10X10X3cm，采用絕緣材料 制成，主要是固定發射天線1和螺旋線2,同時在底座3的四周有對應的突出和凹陷，可以將 多個發射單元拼接成一體。
[0041]圖3為發射單元的底座示意圖，底座3底部中心有凹陷處，該凹陷處為電流接入口， 凹陷處上有排列的插針陣列4,本實施例的插針陣列4采用的是5-7-7-9-7-7-5(從上到下） 的插針數，可以保證較大電流接入和固定發射天線1的作用。
[0042]圖4是四個發射單元拼接成一個陣列天線的正視圖，因為每個發射單元的底座都 是和圖3-樣的結構，因此還可以對更多的發射單元進行拼接。
[0043] 圖5是組合后的陣列天線源的底座，在接入電流時需要對每一個發射單元都進行 接入。在發射單元數目較多時，這種做法雖然麻煩，但是可以保證同時接入電流。
[0044] 2、陣列天線源隧道探測場特征分析
[0045]依據上述原理，采用三維時域有限差分對陣列天線源瞬變電磁隧道超前探測進行 三維模擬。對比了陣列天線源和回線源瞬變電磁隧道超前探測效果。通過對比分析，可以發 現陣列天線源在探測精度上比回線源有明顯的優勢。
[0046] 為了對不同發射源隧道模型瞬變電磁響應特征進行對比分析，設計如圖8(a)所示 的隧道模型：隧道高和寬均等為6m，掌子面正前方40m處存在一個尺寸為50 X 50 X 5m的直立 斷層，斷層電阻率為5Q .m，圍巖電阻率為100Q .m，分別使用陣列源和回線源作為發射源， 陣列源測點偏離陣列源中心，回線源測點位于回線源中心，將兩測點響應曲線進行對比分 析。陣列源參數如下：規模3X3,源長lm，源間距0.2m，發射電流1A;回線源參數如下：邊長 3m，匝數1匝，發射電流1A。在斷層距離掌子面較遠并且斷層與圍巖電阻率之比較小時，回線 源曲線基本看不出掌子面前方斷層的存在(見圖8(b))，此時，陣列源的對斷層的存在仍然 有微弱的反應(見圖8(e))，比回線源對異常體的識別能力較強，與垂直分量相比陣列源異 常特征更為明顯（見圖8(c、d))且響應強度明顯大于，即使斷層距掌子面較遠，電阻率之比 較小的情況下仍能明顯探測到斷層的存在。整個模型關于x/y軸對稱，因此x分量和y分量磁 場響應特征一致，并且響應強度相近。通過模型對比驗證了陣列源比回線源對含水地質體 具有更好的識別能力，證實了與掌子面平行的分量具有比垂直分量更高的靈敏度。
[0047] 為了分析陣列源的規模對三分量磁場響應特征的影響，設計如圖9(a)所示的隧道 模型，模型參數如下：隧道高和寬均為6m，為了進行多種情況的對比，依次模擬純隧道腔體 和掌子面正前方存在一個直立斷層，斷層距掌子面的距離為50m，斷層規模為50 X 50 X 5m， 電阻率為IQ .m，圍巖電阻率為1〇〇 Q .m，改變陣列源的規模為1X1、3X3、5X 5/7X7,源長 1.2m，源間距為0.2m，發射電流為50A。圖9(b~c)分別為純隧道腔體、斷層距掌子面50m情況 的三分量磁場響應曲線，從左到右依次為抑y⑴M?、卵y的/沢、#)_/淑，其中叫；:(_t)/i91磁 場響應值為負值，因而在雙對數坐標系中繪圖時取其絕對值。通過圖9可以發現，擴大陣列 源的規模，磁場響應強度均隨之增強，響應曲線形態不變，通過數值比較可以發現其響應強 度增加的倍數與天線規模擴大的倍數具有簡單的線性關系；當斷層距掌子面距離為時，磁 場響應曲線幾乎看不出斷層的存在，但是磁場曲線異常特征依然明顯，能有效識別出掌子 面前方的斷層，并且水平分量響應強度明顯大于垂直分量，說明水平分量的信號具有更高 的信噪比。
[0048] 為了分析陣列源的源長度對響應特征的影響，采用上述的隧道模型(見圖10(a))， 固定陣列源的規模為3X3,源間距為0.2m，改變陣列源的源長度為0.6m、l.2m，依次分別模 擬純隧道腔體和斷層距掌子面50m四種情況，斷層規模為50X50X5m，電阻率為IQ .m，圍巖 電阻率為100 Q .m。圖l〇(b~c)分別為純隧道腔體、斷層距掌子面50m的多分量磁場響應曲 線，從左到右依次為叫^⑴/心、仙 y(t)/&、3民⑴/&。通過圖1〇可以發現，增大陣列源的源 長度，磁場響應強度均隨之增強，響應曲線形態不變;通過數值比較發現其響應強度增加的 倍數與源長度擴大的倍數具有簡單的比例關系；通過比較斷層距掌子面遠距離處的 as,⑴％,(()/&、叫(〇/&曲線，可以再次證明水平分量具有較高的靈敏度和信噪比， 可以提尚解釋精度。
[0049] 同樣采用上述的隧道模型對陣列源的源間距對響應特征的影響進行分析(見圖11 (&))，固定陣列源的規模為3\3，源長度為0.6111，改變源間距為0.2111、0.6 111、1.2111，分別模擬 純隧道腔體和斷層距掌子面50m進行對比，斷層規模為50 X 50 X 5m，電阻率為1 Q .m，圍巖電 阻率為100 Q .m。圖ll(b~c)分別為純隧道腔體、斷層距掌子面50m的多分量磁場響應曲線， 從左到右依次為叫(f)M、％(〇/&、通過以上模型的處理結果發現，擴大源間 距，和響應強度和形態沒有變化，只有當斷層距掌子面20m時，源距越大，異常特征越明顯； 源距為0.2m和0.6m時，曲線幾乎重合，當源距增加到1.2m時，其響應強度增大，但增大幅度 并不明顯，并且響應形態不變。
[0050] 為了分析斷層距掌子面距離對響應特征的影響，設計了如圖12(a)所示的隧道模 型，模型參數如下：隧道高和寬均為6m，掌子面正前方存在一個尺寸50*50*5為直立斷層，斷 層的電阻率為1 Q .m，圍巖電阻率為100 Q .m，陣列源的規模3*3,源長1.2m，源間距為0.2m， 發射電流10A，改變斷層距掌子面距離4〇!11、5〇111、6〇 111、7〇111。圖12(13)為改變斷層距掌子面距離 的多分量響應曲線，從左到右依次為a艮⑴3艮(〇/&。通過圖 12(b)可以發 現，斷層距掌子面距離小于50m，曲線異常特征相對比較明顯，在50m處，還能大致看出斷層 的存在，距離大于60m，其異常特征就比較微弱，幾乎只有隧道的特征曲線重合。相比于曲 線，隨著距離變遠，仍然有明顯的異常特征，再次證實了水平分量對于含水構造體具有較好 的分辨能力；隨著斷層距掌子面距離的變化，多分量響應曲線異常分異明顯，并且呈現出有 規律的變化，距離減小，異常特征更加明顯且出現時刻提前。
[0051] 采用上述隧道模型（見圖13(a))，固定斷層距掌子面距離為50m，改變斷層厚度5m、 10m、15m、20m。圖13(b)為改變斷層厚度的多分量響應曲線，從左到右依次為 asy(t)/at、ciSz(t)/at。可以發現:此時斷層距掌子面距離相同，異常特征出現時 刻一致;斷層厚度的變化對多分量響應曲線產生規律的影響，斷層厚度越大，異常特征越明 顯;在斷層厚度相同的情況下，和響應特征比響應特征更為明顯。
[0052]同樣采用上述隧道模型（見圖14(a))，固定斷層距掌子面距離為50m，斷層厚度為 5m，改變斷層電阻率IQ .m、5Q .m、10Q .m。圖14(b)從左到右依次為 叫辦)/&、叫(〇/&。隨著斷層與圍巖視電阻率差異的減小，響應曲線的異常特 征減弱，當圍巖與斷層的電阻率之比達到10:1時，響應曲線基本看不出異常所在，但是 (t)M?和⑴/辦響應曲線對斷層仍有明顯的
[0053] 采用同樣的參數模型（見圖1 5 ( a 1 ))，改變不同的偏移距（見圖1 5 (a2))。分別記錄不同偏移距接收點的三分量磁感應強度。圖15(b)從左到右依次為 aex(t)/說、卵y(〇,/at、aez(t)/3t。可以發現3艮〇〇/仇、3e y(t)/況基本不隨偏移距的改變而 改變3馬(0/力隨著偏移距的改變發生變化，偏移距越大，磁感應強度越大，并且異常特征 越明顯。
[0054]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，本發明的保護范圍不限于此，任何熟 悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內，可顯而易見地得到的技術方案的簡 單變化或等效替換均落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，包括若干發射單元， 每個發射單元后面有一個外接電源，所述的發射單元由發射天線、螺旋線和底座組成，其 中： 螺旋線纏繞在發射天線四周，螺旋線和發射天線中間有一層隔離層，以防止電流接觸， 起消除互感作用；底座中心的凹陷處一側為外接電源的接入口，凹陷處另一側上有插針陣 列，用于插接發射天線，底座的四周有對應的突出和凹陷，用于將若干個發射單元拼接成一 體。2. 如權利要求1所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，所述 發射天線長度20cm，直徑2cm〇3. 如權利要求1所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，所述 螺旋線直徑為2mm，螺旋線之間的螺間距為5mm。4. 如權利要求1所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，所述 底座大小為10X10 X 3cm，采用絕緣材料制成。5. 如權利要求1所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，所述 插針陣列是從上到下第一排為5個插針，第二排和第三排均為7插針個，第四排為9個插針， 第五排和第六排均為7個插針，第七排為5個插針。6. 如權利要求1所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源，其特征在于，所述 外接電源在進行探測時對若干發射單元進行同時供電，在供電時一定保證供電和斷電時間 相等。7. 權利要求1至6其中之一所述的針對隧道瞬變電磁法超前預報的陣列天線源的使用 方法，其特征在于，將若干發射單元有規則的排列在掌子面前方，組成陣列天線源，在進行 勘測時，發射單元外接電源同時供電，在供電時一定保證供電和斷電時間相等，使得發射天 線同時進行發射，利用電磁波的相干特性，使能量最大化的集中在掌子面前方； 根據隧道瞬變電磁法超前探測的任務和環境的變化，改變陣列天線源和電源電流： 當探測目標體規模比較大并且距離掌子面較近時，采用規模較小的陣列天線源和小電 流以達到探測目的； 當探測目標體距掌子面較遠并且規模較小時，采用大的陣列天線源，適當縮短發射源 脈寬并提高電源電流，以增加發射天線的功率，提高數據的而信噪比，達到遠距離、高分辨 率勘探。
【文檔編號】G01V3/30GK106054268SQ201610546221
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月12日
【發明人】李貅, 戚志鵬, 孫乃泉, 周建美, 郭建磊
【申請人】長安大學