[發明專利]應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配方法及裝置

有效

• 申請號: 202010528390.5
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111487618B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 郭林燕;尹曜田;趙曉;張啟升;李波
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（北京）
• 主分類號: G01S13/88
• 分類號: G01S13/88
• 代理公司: 北京興智翔達知識產權代理有限公司 11768
• 代理人: 郭衛芹

1.一種應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配方法，其特征在于，包括：

根據反射波束與測試波束的幅值比確定當前探測環境的等效阻抗；

若判斷獲知預設的碼表中包含所述等效阻抗，則根據所述等效阻抗匹配其對應的控制參數；所述碼表存儲有若干種場景下的特征阻抗及其對應的控制參數；

將所述控制參數發送至可重構阻抗匹配層，以使其調節自身的特征阻抗；

其中，所述根據反射波束與測試波束的幅值比確定當前探測環境的等效阻抗之后，還包括：

若判斷獲知所述碼表中不包含所述等效阻抗，則根據調節控制過程中特征阻抗在史密斯圓圖上的變化規律，通過迭代最小化進行優化，逼近目標阻抗，確定新的控制參數；

其中，所述可重構阻抗匹配層由若干個可控阻抗超材料單元組成，且每一可控阻抗超材料單元均包括絕緣介質基底、金屬刻蝕層和具有電調節功能的可控元件；

其中，所述確定新的控制參數之后，還包括將特征阻抗和新的控制參數存入所述碼表。

2.一種應用于探地雷達的阻抗控制器，其特征在于，包括：

確定模塊，用于根據反射波束與測試波束的幅值比確定當前探測環境的等效阻抗；

匹配模塊，用于若判斷獲知預設的碼表中包含所述等效阻抗，則根據所述等效阻抗匹配其對應的控制參數；所述碼表存儲有若干種場景下的特征阻抗及其對應的控制參數；

發送模塊，用于將所述控制參數發送至可重構阻抗匹配層，以使其調節自身的特征阻抗；

其中，所述根據反射波束與測試波束的幅值比確定當前探測環境的等效阻抗之后，還包括：

若判斷獲知所述碼表中不包含所述等效阻抗，則根據調節控制過程中特征阻抗在史密斯圓圖上的變化規律，通過迭代最小化進行優化，逼近目標阻抗，確定新的控制參數；

其中，所述可重構阻抗匹配層由若干個可控阻抗超材料單元組成，且每一可控阻抗超材料單元均包括絕緣介質基底、金屬刻蝕層和具有電調節功能的可控元件；

其中，所述確定新的控制參數之后，還包括將特征阻抗和新的控制參數存入所述碼表。

3.一種應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配系統，其特征在于，包括：發射天線、接收天線、可重構阻抗匹配層和權利要求2中所述的阻抗控制器；

所述發射天線、所述接收天線和所述可重構阻抗匹配層分別與所述阻抗控制器相連接；

所述發射天線用于發射測試波束；

所述接收天線用于接收反射波束；

所述可重構阻抗匹配層用于根據所述阻抗控制器發送的控制參數調節其自身的特征阻抗；

其中，根據反射波束與測試波束的幅值比確定當前探測環境的等效阻抗之后，還包括：

若判斷獲知所述碼表中不包含所述等效阻抗，則根據調節控制過程中特征阻抗在史密斯圓圖上的變化規律，通過迭代最小化進行優化，逼近目標阻抗，確定新的控制參數；

其中，所述可重構阻抗匹配層由若干個可控阻抗超材料單元組成，且每一可控阻抗超材料單元均包括絕緣介質基底、金屬刻蝕層和具有電調節功能的可控元件；

其中，所述確定新的控制參數之后，還包括將特征阻抗和新的控制參數存入所述碼表。

4.根據權利要求3所述的應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配系統，其特征在于，所述絕緣介質基底的材料為玻璃纖維、陶瓷或聚四氟乙烯。

5.根據權利要求3所述的應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配系統，其特征在于，所述金屬刻蝕層為銅刻蝕層。

6.一種電子設備，包括存儲器、處理器，以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時，實現如權利要求1所述應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配方法的步驟。

7.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，當所述計算機程序被處理器執行時，實現如權利要求1所述應用于探地雷達的地表可重構阻抗匹配方法的步驟。