Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень

Реферат: Винахід належить до приладів, призначених для проведення геофізичних досліджень, а саме, до приладів для дослідження ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень містить передавальну антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, причому передавальна антена складається із передавальної рамкової антени та штирової антени, приймальну рамкову антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, приймальну феритову антену. Виконання передавальної антени у вигляді системи із двох антен (передавальної рамкової антени та штирової антени) призводить до утворення односпрямованої передавальної антени із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди, що у свою чергу в умовах проведення геофізичних досліджень у місті відповідно зменшує вплив наземних та підземних об'єктів на результати вимірювання та підвищує точність вимірювання. UA 102846 C2 (12) UA 102846 C2 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до приладів, призначених для проведення геофізичних досліджень, а саме, до приладів для дослідження ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Рівень техніки Геофізичні дослідження ґрунтових масивів проводять під час проведення інженерногеологічних розвідувань для визначення структури ґрунтових масивів та складання висновків щодо придатності ділянки грунтового масиву для будівництва споруд та будинків, для визначення небезпечних зон у ґрунтових масивах, наприклад пошуку ліній ковзання зсувних ґрунтів, пошуку порожнеч техногенного або природного походження, для визначення наявності обводнених ґрунтовими водами горизонтів у грунтовому масиві тощо. Одним із методів геофізичного дослідження ґрунтових масивів є метод дослідження структури ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль. Прилади, які використовують для дослідження структури об'єктів за допомогою електромагнітних хвиль, називають радіохвильовими структуроскопами. Сам метод дослідження структури ґрунтових масивів за допомогою електромагнітних хвиль почав розвиватись ще у 60-х роках XX сторіччя. Застосування радіохвильових структуроскопів для геофізичних досліджень ґрунтових масивів почало набувати широкого вжитку приблизно двадцять років тому. Принцип роботи радіохвильових структуроскопів для геофізичних досліджень заснований на створенні у певній точці поверхні ділянки грунтового масиву первинного електромагнітного поля, яке проходить через ґрунтовий масив з утворенням вторинного електромагнітного поля, та наступну фіксацію параметрів вторинного електромагнітного поля у певних точках поверхні ділянки ґрунтового масиву. Радіохвильові структуроскопи для геофізичних досліджень можуть бути різними за виконанням, але переважно вони містять такі основні елементи як передавальна антена, передавач радіохвиль, приймальна антена та приймач радіохвиль. Так, відомий радіохвильовий структуроскоп (опис винаходу до патенту РФ RU2328021 С2, опубл. 27.06.2008), що містить передавальну антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну рамкову антену, антену просторової орієнтації, приймач радіохвиль та вимірювач сигналу від антени просторової орієнтації, що розташовані на другій опорі. Передавальна антена та передавач радіохвиль створюють первинне електромагнітне поле. Як передавальну антену використовують передавальну рамкову антену - використання рамкових антен в радіохвильових структруроскопах для геофізичних досліджень як передавальної та приймальної антен є класичним варіантом виконання радіохвильових структруроскопів для геофізичних досліджень. Передавальну антену та приймальну рамкову антену розташовують у просторі взаємно так, щоб вони розташовувались у перпендикулярних умовних площинах, причому найчастіше корпус передавальної антени розташовують у вертикальній умовній площині і корпус приймальної рамкової антени розташовують у горизонтальній умовній площині. Це пов'язано із тим, що електромагнітне поле має так звані магнітні та електричні складники електромагнітного поля, і особливість проходження електромагнітних хвиль через ґрунтові масиви призводить до того, що найбільш інформативним складником вторинного електромагнітного поля є вертикальний магнітний складник вторинного електромагнітного поля (який позначають H z), а зазначене раніш просторове розташування передавальної антени та приймальної рамкової антени дозволяє вимірювати саме амплітуду вертикального магнітного складника вторинного електромагнітного поля. Геофізичне дослідження здійснюють таким чином: на поверхні ділянки ґрунтового масиву вибирають пару точок, в яких розташовують передавальну антену із передавачем радіохвиль та приймальну рамкову антену із приймачем радіохвиль, вимірюють рівень сигналу із приймальної рамкової антени, потім на підставі результатів вимірювань роблять графіки залежностей значення сигналу із приймальної рамкової антени від координат точок вимірювання та здійснюють інтерпретацію отриманих графіків. Інтерпретація отриманих графіків - це візуальне виявлення на графіку точок максимуму, точок мінімуму, точок перегину - у цих точках відбувається зміна структури грунтового масиву. Недоліком відомого пристрою є низька точність вимірювання у деяких складних умовах проведення геофізичних досліджень, наприклад при проведенні геофізичних досліджень в умовах міста, де багато джерел електромагнітних полей штучного походження, а також можлива наявність у вторинному електромагнітному полі, який сприймається приймальною рамковою антеною, так званої "паразитної складової", яка не містить корисної інформації про ґрунтовий масив між точками розташування передавальної антени та приймальної рамкової антени. Наявність паразитної складової у вторинному електромагнітному полі пов'язана із тим, що діаграма спрямованості передавальної рамкової антени має у горизонтальній площині вигляд 1 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 цифри "8", тобто електромагнітне поле передавальної рамкової антени складається із двох симетрично розташованих у просторі частин, які на діаграмі спрямованості називають плечима. Тому передавальна рамкова антена є двоспрямованою антеною. При здійсненні геофізичних досліджень ґрунтових масивів за допомогою радіохвильового структуроскопа обов'язковою умовою є визначена взаємна орієнтація передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени - корпус передавальної рамкової антени повинен бути розташований так, щоб умовна вертикальна площина, в якій розташований корпус передавальної рамкової антени, проходив через центр симетрії корпусу приймальної рамкової антени. При такому взаємному розташуванні передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени, вектор максимального значення напруженості одного із плечей електромагнітного поля передавальної рамкової антени, відповідно до діаграми спрямованості передавальної рамкової антени, буде спрямований точно на центр симетрії приймальної рамкової антени - таке плече електромагнітного поля передавальної рамкової антени буде називатись ближнім плечем електромагнітного поля передавальної рамкової антени (так як розташоване ближче до приймальної рамкової антени). Відповідно друге плече електромагнітного поля передавальної рамкової антени буде називатись дальнім плечем електромагнітного поля передавальної рамкової антени. При проходженні через ґрунтовий масив електромагнітного поля передавальної рамкової антени (ближнього плеча електромагнітного поля передавальної рамкової антени та дальнього плеча електромагнітного поля передавальної рамкової антени) буде утворюватись вторинне електромагнітне поле між точками розташування передавальної рамкової антени та приймальної рамкової антени. При проведенні геофізичних досліджень у місті можливий випадок, коли передавальна рамкова антена може знаходитись неподалік від якоїсь будівлі або споруди таким чином, що будівля або споруда можуть потрапити, відповідно до діаграми спрямованості передавальної рамкової антени, у зону дальнього плеча електромагнітного поля передавальної рамкової антени. У цьому випадку будівля або споруда теж будуть вносити вклад у створення вторинного електромагнітного поля, тобто вторинне електромагнітне поле буде мати складову, що утворена ґрунтовим масивом, так і паразитну складову, що утворена будівлею або спорудою. У цьому випадку інтерпретація отриманих графіків залежностей значення сигналу із приймальної рамкової антени від координат точок вимірювання може дати похибки стосовно змін структури ґрунтового масиву або призвести до невірних висновків. Крім того, вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени дає у результаті інформацію тільки про зміну структури ґрунтового масиву у просторі, але не дає можливість визначити чим саме спричинено зміну структури ґрунтового масиву: зміна сигналу із приймальної рамкової антени може бути спричинена як наявністю порожнечі в ґрунтовому масиві, так і внаслідок зміни обводненості ґрунту, тобто отримані дані не дають повної інформації про будову ґрунтового масиву та його ґрунтові прошарки. Для отримання інформації щодо будови грунтового масиву доводиться додатково здійснювати буріння свердловин для відбору проб ґрунту у грунтовому масиві та співставляти результати проб ґрунту із отриманими графіками. Суть винаходу Задачею винаходу є удосконалення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень шляхом введення нових елементів. Задача вирішується радіохвильовим структуроскопом для геофізичних досліджень, який містить передавальну антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, причому передавальна антена складається із передавальної рамкової антени та штирової антени, приймальну рамкову антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, приймальну феритову антену. Крім того, передавач радіохвиль може бути виконаний таким, що сигнали, які подають на передавальну рамкову антену та штирову антену, узгоджені таким чином, що діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити принаймні один елемент, який розташований на першій опорі та призначений для узгодження сигналів, які подають із передавача радіохвиль на передавальну рамкову антену та передавальну штирову антену, таким чином, що діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. Крім того, приймач радіохвиль може бути виконаний таким, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. 2 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може додатково містити другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може додатково містити вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени. Крім того, приймальна феритова антена може бути розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають. Крім того, приймальна феритова антена може бути розташована на другій опорі. Крім того, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може додатково містити третю опору і приймальна феритова антена може бути розташована на третій опорі. Крім того, принаймні одна із першої опори, другої опори або третьої опори може бути виконана рухомою або пересувною. Технічний результат, який досягається винаходом: виконання передавальної антени у вигляді системи із двох антен (передавальної рамкової антени та штирової антени) призводить до утворення односпрямованої передавальної антени із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди, що у свою чергу в умовах проведення геофізичних досліджень у місті відповідно зменшує вплив наземних та підземних об'єктів на результати вимірювання та підвищує точність вимірювання; наявність двох приймальних антен (приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени), наявність приймача, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени, або наявність двох приймачів радіохвиль дозволяє здійснити вимірювання двох сигналів та підвищити точність вимірювання параметрів вторинного електромагнітного поля; взаємне розташування приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени, при якому приймальна феритова антена розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають, є найбільш оптимальним у переважній більшості випадків геофізичних досліджень, так як дозволяє вимірювати значення такого складника первинного електромагнітного поля, як його горизонтальний магнітний складник (який позначають Н у) та значення такого складника первинного електромагнітного поля, як його горизонтальний електричний складник (який позначають Е); наявність вимірювача різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени дозволяє отримати додаткову інформацію для визначення складників ґрунтового масиву та зменшити об'єми робіт додаткових геологічних досліджень ґрунтового масиву або звести їх до мінімуму у випадку наявності результатів раніш проведених геологічних досліджень. Зв'язок нових суттєвих ознак у винаході із заявленим технічним результатом пояснюється далі за допомогою креслень. Перелік фігур креслень Фіг. 1 - діаграма спрямованості передавальної рамкової антени та діаграма спрямованості штирової антени. Фіг. 2 - діаграма спрямованості передавальної антени радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. Фіг. 3 - загальний вигляд радіохвильовього структуроскопа для геофізичних досліджень. Відомості, що підтверджують можливість здійснення винаходу Нові суттєві ознаки у винаході мають наступний зв'язок із заявленим технічним результатом. Передавальна антена радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень виконана такою, що складається із двох антен - із передавальної рамкової антени та штирової антени. Штировою антеною називають антену у вигляді штиря, який розташований вертикально (або майже вертикально із невеликим кутом до вертикалі) та виконаний із металевого матеріалу (наприклад, із суцільного металевого прута або із металевих трубок). Таку антену у літературі ще називають вертикальною антеною. Передавальна рамкова антена (11) (показано на фіг.1 у вигляді вид зверху) має діаграму спрямованості (12) (показано на фіг.1) у горизонтальній площині у вигляді цифри "8", тобто ця антена є двоспрямованою антеною. Штирова антена, яка розташована поруч із передавальною рамковою антеною (на фіг.1 не показана), має діаграму спрямованості (13) (показано на фіг. 1) у горизонтальній площині у формі кола, тобто ця антена є всеспрямованою антеною. 3 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 У випадку розташування рядом двох зазначених антен (передавальної рамкової антени та штирової антени) їхні випромінювані електромагнітні поля будуть складатися з утворенням результуючого електромагнітного поля, яке буде характеризуватись результуючою діаграмою спрямованості - тобто система із двох антен, передавальної рамкової антени та штирової антени, працює як єдине ціле, як одна передавальна антена. Діаграма спрямованості такої передавальної антени є результуючою діаграмою спрямованості передавальної рамкової антени та штирової антени. Якщо сигнали, які подають на передавальну рамкову антену та штирову антену, узгоджені між собою певним чином по фазі (сигнал, що подається на передавальну рамкову антену, по фазі відстає на певний кут від сигналу, що подається на штирову антену), діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині буде мати форму кардіоїди - форму такої діаграми спрямованості показано на фіг. 2 фігурою (14). Передавальна антена із діаграмою спрямованості у горизонтальній площині у формі кардіоїди є односпрямованою антеною, тобто випромінювання передавальної антени спрямоване в один бік. При здійсненні геофізичних досліджень ґрунтових масивів за допомогою даного винаходу обов'язковою умовою є визначена взаємна орієнтація передавальної антени та приймальної рамкової антени радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень - корпус передавальної рамкової антени повинен бути розташований так, щоб вектор максимального значення напруженості електромагнітного поля передавальної антени (який відповідає максимуму значення напруженості електромагнітного поля на кардіоїді діаграми спрямованості) був спрямований точно на центр симетрії приймальної рамкової антени. Зону на поверхні грунтового масиву, яка знаходиться на певній відстані відносно передавальної антени на боці, протилежному від напрямку на приймальну рамкову антену, можливо назвати умовно "мертвою зоною передавальної антени". Об'єкти, які будуть знаходитись у мертвій зоні передавальної антени, будуть знаходитись поза зоною електромагнітного поля передавальної антени, і відповідно, не будуть впливати на електромагнітне поле передавальної антени. У випадку, коли при проведенні геофізичних досліджень передавальна антена радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень буде знаходитись неподалік від якоїсь будівлі або споруди таким чином, що будівля або споруда потрапляє у мертву зону передавальної антени, будівля або споруда не будуть впливати на електромагнітне поле передавальної антени і відповідно, не будуть вносити вклад у створення вторинного електромагнітного поля. У цьому випадку вторинне електромагнітне поле буде мати тільки складову, що утворена ґрунтовим масивом, що відповідно підвищує точність вимірювання при здійсненні геофізичних досліджень в умовах міста або в інших складних умовах. Для того, щоб діаграма спрямованості передавальної антени мала форму кардіоїди, і причому кардіоїди правильної форми, необхідно, щоб сигнали, які подають на передавальну рамкову антену та приймальну рамкову антену були узгоджені між собою по фазі - сигнал, що подається на передавальну рамкову антену повинен по фазі відставати приблизно на кут 90° від сигналу, що подається на штирову антену. Можливий варіант здійснення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, коли передавальна рамкова антена та штирова антена підключаються безпосередньо до передавача радіохвиль, і передавач радіохвиль містить елементи, які призначені для узгодження сигналів, які подають із передавача радіохвиль на передавальну рамкову антену та штирову антену, таким чином, що сигнал, який подається на передавальну рамкову антену, по фазі відстає приблизно на 90° від сигналу, що подається на штирову антену. Такі елементи у радіотехніці, які певним чином регулюють параметри декількох сигналів, що подаються на дві або більше антени, називають узгоджувальними пристроями. Як елемент передавача радіохвиль можуть бути використані узгоджувальний пристрій (або узгоджувальні пристрої) будь-якого відомого схемотехнічного рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або у вигляді електричного кола. Узгоджувальний пристрій може також бути виконаний таким, що дозволяє регулювати фазовий кут, на який сигнал, який подається на передавальну рамкову антену, відстає по фазі від сигналу, що подається на штирову антену. За іншим варіантом здійснення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити елемент (або елементи), який розташований на першій опорі та призначений для узгодження сигналів, які подають із передавача радіохвиль на передавальну рамкову антену та штирову антену, таким чином, що сигнал, який подається на передавальну рамкову антену, по фазі відстає на певний кут від сигналу, що подається на штирову антену. За цим варіантом виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, передавальна рамкова антена та передавальна штирова антена підключаються до передавача радіохвиль через елемент для 4 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 узгодження сигналів або елементи для узгодження сигналів (через узгоджувальний пристрій або узгоджувальні пристрої). Як узгоджувальний пристрій (або узгоджувальні пристрої) у радіохвильовому структуроскопі для геофізичних досліджень можуть бути використані пристрій (або пристрої) будь-якого відомого схемотехнічного рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або у вигляді електричного кола. Узгоджувальний пристрій може також бути виконаний таким, що дозволяє регулювати фазовий кут, на який сигнал, який подається на передавальну рамкову антену, відстає від сигналу, що подається на штирову антену. Вимірювання параметрів вторинного електромагнітного поля у радіохвильовому структуроскопі для геофізичних досліджень здійснюють за допомогою приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени. Приймальна рамкова антена має властивості магнітного диполя. Приймальна феритова антена має властивості як магнітного диполя, так і властивості електричного диполя. Тому приймальна феритова антена, яка розташована у горизонтальній площині, дозволяє здійснювати вимірювання амплітуди таких складників первинного електромагнітного поля, як його горизонтальний магнітний складник (Ну) та горизонтальний електричний складник (Е). При здійсненні геофізичних досліджень здійснюють вимірювання двох сигналів із двох приймальних антен та отримують два графіки залежностей значення сигналів із приймальної рамкової антени та із приймальної феритової антени від координат точок вимірювання. Інтерпретація отриманих двох графіків дозволяє більш точно визначити точки зміни структури у ґрунтовому масиві, особливо у випадку проведення геофізичних досліджень у містах та інших складних геологічних умовах. Зміна різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із приймальної феритової антени буде різною в залежності від того, який складник ґрунтового масиву спричинив зміну структури ґрунтового масиву - для випадку наявності порожнечі у ґрунтовому масиві і для випадку наявності обводнених горизонтів у ґрунтовому масиві зміна різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із приймальної феритової антени буде зовсім різною за характером. Тому вимірювання різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени дозволяє отримати третій графік, інтерпретація якого у сукупності із графіками значень сигналів із приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени дозволяє зробити висновки щодо можливих складників структури ґрунтового масиву. На фігурі 3 показаний як приклад один із можливих варіантів виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень. У цьому варіанті радіохвильовий структуроскоп містить пересувну першу опору, яку виконано у вигляді штатива (3), та пересувну другу опору, яку виконано у вигляді штатива (9). На штативі (3) знаходяться передавальна рамкова антена (1), яка просторово розташована так, що корпус передавальної рамкової антени знаходиться у вертикальній умовній площині, штирова антена (10) та передавач радіохвиль (2). Передавальна рамкова антена та штирова антена спільно підключені до передавача радіохвиль. Передавач радіохвиль містить узгоджувальні пристрої, які узгоджують по фазі сигнали, що подають на передавальну рамкову антену та на штирову антену - для того щоб діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині мала форму правильної кардіоїди. За іншим варіантом виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень можливе використання узгоджувальних пристроїв, які розташовані на першій опорі поруч із передавачем радіохвиль та на які подається сигнал від передавача радіохвиль, при цьому передавальна рамкова антена та штирова антена підключені до узгоджувальних пристроїв. На штативі (9) знаходяться приймальна рамкова антена (4), яка просторово розташована так, що корпус приймальної рамкової антени знаходиться у горизонтальній умовній площині, приймальна феритова антена (5), приймач радіохвиль (7), вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени (8). Приймальна феритова антена (5) виконана у вигляді феритового стержня, на якому розміщена контурна обмотка (не показано). Приймальна феритова антена (5) знаходиться вище приймальної рамкової антени (4) і розташована просторово так, що корпус приймальної феритової антени знаходиться у горизонтальній умовній площині. Таке взаємне розташування приймальної феритової антени та приймальної рамкової антени (коли обидві антени розташовані горизонтально) є найбільш оптимальним для одночасного вимірювання таких складників вторинного електромагнітного поля, як вертикальний магнітний складник, горизонтальний магнітний складник та горизонтальний електричний складник із вертикальною поляризацією, у випадку проведення геофізичних досліджень ґрунтового масиву із горизонтальною поверхнею ділянки. Зрозуміло, що приймальна феритова антена може бути 5 UA 102846 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 розташована як вище або нижче по відношенню до приймальної рамкової антени, так і в одній умовній площині із нею. В залежності від характеру рельєфу поверхні ділянки ґрунтового масиву можливі інші варіанти розташування приймальної феритової антени по відношенню до приймальної рамкової антени - наприклад, у випадку похилої поверхні ґрунтового масиву доцільно розташовувати приймальну феритову антену теж під нахилом до горизонтальної площини. Крім того, можливий інший варіант розташування приймальної феритової антени на опорі, коли приймальна рамкова антена розташована на другій опорі і приймальна феритова антена розташована на третій опорі. Такий варіант доцільний, коли для прискорення проведення геофізичних досліджень вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та сигналу із приймальної феритової антени здійснюють окремо - спочатку здійснюють вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени у певних точках на поверхні ділянки ґрунтового масиву, визначають в яких точках сигнал із приймальної рамкової антени має зниження або підвищення рівня сигналу, і потім здійснюють вимірювання сигналу із приймальної феритової антени тільки у цих визначених точках. Для даного прикладу виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень приймач радіохвиль виконаний таким, що містить два канали вимірювання - канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Під каналом розуміється будь-яке схемотехнічне рішення у вигляді окремого елемента (наприклад блока, мікросхеми тощо), або електричного ланцюга, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу. Для описаного раніше випадку, коли приймальна рамкова антена та приймальна феритова антена знаходиться відповідно на другій опорі та на третій опорі, радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень може містити два приймачі радіохвиль - один приймач радіохвиль призначений для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени, другий приймач радіохвиль призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. Як приймач радіохвиль може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання сигналу із приймальної антени. Як вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени може бути використане будь-яке відоме рішення, яке дозволяє здійснювати вимірювання різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени та може підключатися або безпосередньо до приймальної рамкової антени та приймальної феритової антени, або до приймача чи приймачів радіохвиль. Для фахівця зрозуміло, що можливий також варіант виконання радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень, в якому немає вимірювача різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із феритової антени. Як перша, друга та третя опори може бути використана будь-яка опора, яка є рухомою або пересувною. Така властивість опори необхідна для переміщення радіохвильового структуроскопа для геофізичних досліджень по поверхні ділянки ґрунтового масиву. Як пересувна опора може бути використаний, наприклад, такий пристрій, як штатив. Як рухома опора може бути використаний, наприклад, такий пристрій, як візок, автомобіль, автомобільний причіп. Наведені приклади та варіанти виконання винаходу лише ілюструють винахід, але не обмежують його. 45 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 1. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень, який містить передавальну антену та передавач радіохвиль, що розташовані на першій опорі, приймальну рамкову антену та приймач радіохвиль, що розташовані на другій опорі, який відрізняється тим, що додатково містить приймальну феритову антену, передавальна антена складається із передавальної рамкової антени та штирової антени. 2. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за п. 1, який відрізняється тим, що передавач радіохвиль виконаний таким, що сигнали, які подають на передавальну рамкову антену та штирову антену, узгоджені таким чином, що діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. 3. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за п. 1, який відрізняється тим, що додатково містить принаймні один елемент, який розташований на першій опорі та призначений для узгодження сигналів, які подають із передавача радіохвиль на передавальну 6 UA 102846 C2 5 10 15 рамкову антену та штирову антену, таким чином, що діаграма спрямованості передавальної антени у горизонтальній площині має форму кардіоїди. 4. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що приймач радіохвиль виконаний таким, що містить канал для вимірювання сигналу із приймальної рамкової антени та канал для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. 5. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що додатково містить другий приймач радіохвиль, який призначений для вимірювання сигналу із приймальної феритової антени. 6. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що додатково містить вимірювач різниці фаз між сигналом із приймальної рамкової антени та сигналом із приймальної феритової антени. 7. Радіохвильовий структуроскоп для геофізичних досліджень за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що приймальна феритова антена розташована відносно приймальної рамкової антени таким чином, що корпус приймальної феритової антени та корпус приймальної рамкової антени розташовані в умовних площинах, які є паралельними або співпадають. 7 UA 102846 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8