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什么是超宽带探地雷达？
超宽带探地雷达，利用超宽带探地雷达（UWBGPR）技术进行浅层有耗媒质中目标和介质构造的探测，是近年来国内外透视成像探测技术发展的一个新热点，该方法通过向地下发射极窄的探测脉冲，产生覆盖范围极宽的频谱（通常大于1GHz），经过等效采样，接收包含丰富信息的回波，根据电磁波在地下媒质中的走时和波形变化，对地下媒质构造、地下目标进行探测、定位和识别，同时，利用超宽带技术高精度的时空分辨率，对地下目标和介质结构进行成像。
探地雷达(GroundPenetratingRadar,简称GPR)方法是一种用于确定地下介质分布的广谱(1MHz-1GHz)电磁技术。探地雷达利用一个天线发射高频宽频带电磁波，另一个天线接收来自地下介质界面的反射波。电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度与波形将随所通过介质的电性质及几何形态而变化。因此，根据接收到波的旅行时间(亦称双程走时)、幅度与波形资料，可推断介质的结构。
探地雷达工作频率高，在地质介质中以位移电流为主。因此，高频宽频带电磁波传播，实质上很少频散，速度基本上由介质的介电性质决定。超宽带探地雷达由于频谱中高频含量丰富，可获得较高的时空分辨率，因此可对地下媒质构造、地下目标领域，是近年来国内外透视成像探测技术发展的一个新热点。
超宽带雷达信号的两种可能表示方法:一是借用窄带信号的复数模型法,优点是便于近似计算超宽带信号的变换和易于误差估计；第二种方法是采用实数模型法,充分反映信号的超宽带特性。由于超宽带信号的时间瓣数目的降低,复包络已不能反映信号形状。即使在精确结果的条件下,复数模型都不能令人满意,最好还是用时间的实数振荡函数来模拟超宽带信号。在超宽带雷达中基于窄脉冲形式的无载波信号是超宽带雷达中应用最多的一种信号。虽然由于其功率受限而限制了超宽带雷达的作用距离,但它在超宽带雷达特性,尤其是目标特性研究中特别适用。故现今的超宽带雷达大多数都采用此类脉冲型信号。
由于采用了天线阵，超宽带脉冲雷达的能量潜力大大的提高，天线阵把各个辐射单元的部分信号在空间相干叠加的可能性与天线冲击的超宽带无线电探测脉冲形成器的优点结合了起来。采用较大功率的冲击激励脉冲振荡器(到数千兆)，它可具有所要求的宽带性及其他特性。冲击激励的天线阵系由有源辐射模件及其同步触发的脉冲振荡器所构成。在脉冲状态下，激励脉冲的位置测定是按时间，而不是根据相位实现的。
为了对波束进行电控，在天线中附加引入触发脉冲的时延控制设备，具有必要的时移，以改变波束位置。利用雪崩晶体管振荡器来控制延迟，这种振荡器的特点是简单，并保证脉冲延迟与控制电压的线性关系。冲击激励的有源相控阵天线的辐射模件包含三个基本的功能部件：冲击激励脉冲振荡器，匹配装置和辐射单元。匹配装置最好采用工作于宽频带的集中分布参数阻抗变压器。在0.1-3GHz波段，辐射单元用宽频带阵子和具有同轴输入的喇叭天线。在更高频段内，最可取的是用喇叭作为阵列单元。在分米波和米波段，带状振子辐射单元最有意义，其优点是可采用印刷技术，以保证高精度和形状的一致性，重量轻。成本低、结构强度高以及各单元相互配置的精确度高等等。这时，辐射单元特别是宽扁平振子和角椭形振子有很宽的频带。
超宽带雷达系统接收设备的任务在于接收、放大和记录目标散射的电磁场强随时间的变化e(t)。因此，具有超宽带无线电脉冲信号的雷达接收设备，在结构上为一线性宽带放大器，而对复杂信号则用相应的匹配滤波器。所需要的放大器通带宽应对应于雷达超宽带探测信号的频谱宽度，在厘米波段达到几千兆赫。
