Предварительные результаты мониторинга состояния глинистых грунтов при помощи установки импульсного электромагнитного зондирования

В работе рассмотрены предпосылки создания установки электромагнитного зондирования грунта с приемной и передающей антеннами, разнесенными на расстояние до 100 метров. Температурные и частотные зависимости комплексной диэлектрической проницаемости многослойного глинистого грунта исследованы в совокупности с результатами численного моделирования сверхширокополосных логопериодических антенн, погруженных в грунт на глубину 1.5 м. Обоснован выбор высоковольтного генератора и приемника импульсов, приведена структурная схема макетного образца установки. По результатам измерений осциллограмм и спектров сигналов с разносом антенн на 30 м с привязкой к температуре грунта даны оценки возможных пределов изменения электрофизических параметров глинистого грунта на геофизическом полигоне. Сделаны выводы о способах совершенствования установки для создания новой технологии импульсного электромагнитного мониторинга криолитозоны.

1. Баскаков А.И., Одсурэн Б., Комаров А.А., Тувдендоорж Г. Энергетические характеристики георадара на беспилотном носителе для поиска водоносного слоя в засушливых районах // Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. – 2021. – № 7, doi: 10.30898/1684-1719.2021.7.10.

2. Беличенко В.П., Буянов Ю.И., Кошелев В.И. Сверхширокополосные импульсные радиосистемы. – Новосибирск: Наука, 2015. – 483 с.

3. Бухцоож О. Комплексирование радиолокационной системы подповерхностного зондирования для повышения информативности и улучшения результатов измерения путем модификации приемного тракта георадара // Журнал радиоэлектроники. – 2010. – № 5. – 15 с., http://jre.cplire.ru/jre/may10/4/text.pdf.

4. Газизов Т.Т. Синтез оптимальных проводных антенн. – Томск: Изд-во Томск. гос. ун-та систем упр. и радиоэлектроники, 2013. – 120 с.

5. Гринев А.Ю. Вопросы подповерхностной радиолокации. – М.: Радиотехника. – 2005. – 416 с.

6. Дудник А.В. Методы оптимизации энергетического потенциала радиотехнических приборов подповерхностного зондирования: дисс. ... канд. техн. наук: 05.12.04. – Москва, 2010. – 131 с.

7. Изюмов С.В., Дручинин С.В., Вознесенский А.С. Теория и методы георадиолокации: учебное пособие. – М.: Издательство «Горная книга», Издательство Московского государственного горного университета, 2008. – 196 с.

8. Курушин А.А. Школа проектирования СВЧ устройств в CST STUDIO SUITE. – М.: One Book, 2014. – 434 с.

9. Петров Б.М., Костромитин Г.И., Горемыкин Е.В. Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие для вузов. – М.: Горячая линия-Телеком, 2005. – 239 с.

10. Пластиков А.Н. Автоматизация процесса проектирования антенн и устройств СВЧ в современных программных комплексах электродинамического моделирования. Часть 2. Особенности моделирования ЛПВА в среде CST Microwave Studio // Современная электроника. – 2012. – № 4. – С. 52–56.

11. Стоянович Г.М., Пупатенко В.В., Сухобок Ю.А. Поиск погребенных льдов методом георадиолокации при реконструкции железных дорог // Второй Международный симпозиум земляного полотна в холодных регионах (Новосибирск, 24–26 сентября 2015 года): Материалы симпозиума. – Новосибирск, 2015. – С. 78–84.

12. Эпов М.И., Миронов В.Л., Музалевский К.В. Сверхширокополосное электромагнитное зондирование нефтегазового коллектора. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2011. – 114 с.

13. Curtis J.O., Weiss C.A., Everett J.B. Effect of soil composition on dielectric properties. – US Army Corps Eng. Waterw. Exp. Station, Vicksburg, MS, 1995 – Tech. Rep. EL-95-34.

14. Jol H.M. Ground penetrating radar: theory and applications. – Amsterdam: Elsevier, 2009. – 543 p.

15. Saarenketo T. Electrical Properties of Road Materials and Subgrade Soils and the Use of Ground Penetrating Radar in Traffic Infrastructure Surveys. PhD Thesis. – Acta Universitatis Ouluensis, 2006. – 121 p.