中文摘要：

探地雷达是浅部地球物理探测领域重要的方法之一。但探地雷达穿透深度较小，极大地限制了探地雷达的应用。研究具有较大探测深度、保持较高分辨率的探地雷达方法技术是迫切又具有重要意义的课题。本项目拟将探地雷达使用的中心频率降低到1-20MHz，以增加探测深度，并采用数字和实验方法研究在该频段内电磁波传播的的形式和位移电流作用；拟在网络分析仪基础上，建立具有较大动态范围的低频干涉探地雷达系统；采用FDTD数值模拟方法研究高效的低频天线，提出具有较高效率，又移动方便的最佳天线设计方案，并对制作的天线进行测试；研究干涉测量的方法技术，并应用于提高探测结果的分辨率；模拟并测试天线的极化特性、天线与地下介质的匹配方式，以获取低频雷达波在地下介质中的传播规律和各种目标最佳极化响应，提高探测的效果；采用反Q滤波的方法来克服低频雷达波的频散现象和三维F-K成像方法提高效果。

结论摘要：

探地雷达是浅部地球物理探测领域的重要方法。但其穿透深度较小，极大地限制了其应用。研究具有较大探测深度、保持较高分辨率的探地雷达方法技术具有重要意义。我们根据理论研究和实验研究表明天线中心频率降低到10MHz后，探测能力和深度明显提高，但介质的频散明显，降低了分辨率。我们采用数字和实验方法研究了低频雷达波脉冲传播形式，分析了传导和位移电流作用，为低频探地雷达数据解释提供了理论基础。研究了100KHz-100MHz范围内电磁波传播特点，提出了高频宽带电磁探测方法技术，结果表明宽带测量在介质参数反演中能提高稳定性和准确性。我们在网络分析仪基础上构建具有较大动态范围的低频干涉极化探地雷达系统，为商业系统开发提供了实验室原型。设计制作出效率较高，又移动方便的线状天线，具有较好的探测效果。研究极化测量的方法技术，提高对探测目标的识别能力；干涉测量技术提高了探测结果分辨率。采用数值模拟并测试天线的极化特性、天线与地下介质的匹配方式，以获取低频雷达波在地下介质中的传播规律和各种目标最佳极化响应，并采用反Q滤波的方法和频率补偿方法来克服低频雷达波的频散现象和三维F-K成像方法提高对目标体的探测能力。