Bodenradarantennen (GPR) gibt es in verschiedenen Ausführungen, die je nach Eindringtiefe und Auflösung unterschiedliche Vermessungsanforderungen erfüllen:
- Luftgekoppelte Antennen: Diese Antennen werden für flache Vermessungen verwendet, typischerweise bei Anwendungen, bei denen eine hohe Auflösung erforderlich ist, die Tiefeneindringung jedoch begrenzt ist. Luftgekoppelte Antennen arbeiten bei höheren Frequenzen, beispielsweise 1 GHz oder höher, und eignen sich zur Erkennung flacher unterirdischer Merkmale wie Betonvermessungsbalken oder flacher archäologischer Artefakte.
- Bodengekoppelte Antennen: Diese Antennen werden auch als bodengekoppelte oder bodengekoppelte Antennen bezeichnet und sind für ein tieferes Eindringen in den Boden konzipiert, typischerweise bis zu mehreren Metern tief, abhängig von der verwendeten Frequenz. Sie arbeiten bei niedrigeren Frequenzen, beispielsweise 100 MHz bis 1 GHz, und ermöglichen so eine größere Tiefeneindringung, jedoch mit leicht geringerer Auflösung im Vergleich zu luftgekoppelten Antennen.
- Bohrlochantennen: Diese Antennen sind auf die Durchführung von GPR-Untersuchungen in Bohrlöchern oder Bohrlöchern spezialisiert. Sie sind für den Einbau in in den Boden oder in Strukturen gebohrte Bohrlöcher konzipiert, um die unterirdischen Bedingungen vertikal zu untersuchen. Bohrlochantennen variieren in Größe und Frequenzbereich je nach Tiefen- und Auflösungsanforderungen der Vermessung.
Es gibt verschiedene Arten von GPR-Systemen, jeweils für spezifische Anwendungen und Umgebungsbedingungen:
- GPR-Versorgungsortungsgerät: Diese Art von GPR-System wird häufig beim Bau und bei der Kartierung von Versorgungsleitungen eingesetzt und ist darauf ausgelegt, unterirdische Versorgungsleitungen wie Rohre, Kabel und Abwasserleitungen zu erkennen und zu lokalisieren. Es arbeitet typischerweise mit Frequenzen, die für eine geringe Eindringtiefe und hochauflösende Bildgebung geeignet sind.
- GPR-Betoninspektion: Diese Systeme sind für die Bewertung von Betonkonstruktionen wie Brücken, Straßen und Gebäuden optimiert. Bei der GPR-Betoninspektion werden häufig Hochfrequenzantennen eingesetzt, um Bewehrungsstäbe, Hohlräume oder andere Anomalien in Betonkonstruktionen zu erkennen.
- Geologische GPR-Systeme: Geologische GPR werden für die Untergrundkartierung in der Geophysik, Umweltstudien und Mineralexploration verwendet. Sie verwenden typischerweise Antennen mit verschiedenen Frequenzen, um die Bodenzusammensetzung, geologische Strukturen und den Grundwasserspiegel zu untersuchen.
Radarantennen umfassen im Allgemeinen je nach Anwendung und beabsichtigtem Frequenzbereich verschiedene Typen:
- Impulsradarantennen: Diese Antennen werden in Impulsradarsystemen, einschließlich GPR, verwendet, bei denen kurzzeitige Impulse elektromagnetischer Energie gesendet und empfangen werden, um Objekte oder Schnittstellen in der Umgebung zu erkennen.
- Dauerstrich-Radarantennen (CW-Radarantennen): CW-Radarantennen senden kontinuierliche Wellen elektromagnetischer Energie aus und werden in Anwendungen eingesetzt, die eine kontinuierliche Übertragung und den Empfang von Radarsignalen erfordern, wie beispielsweise Geschwindigkeitsmessgeräte oder Doppler-Radarsysteme.
- Dipolantennen: Dipolantennen sind in Radarsystemen aufgrund ihres omnidirektionalen Strahlungsmusters weit verbreitet und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen ein großer Abdeckungsbereich erforderlich ist, wie z. B. Wetterradar oder Überwachungsradar.
Ein Beispiel für ein Bodenradarsystem (GPR) ist die GSSI SIR®-Serie, die verschiedene Modelle umfasst, die für unterschiedliche Anwendungen wie Versorgungskartierung, Betoninspektion und archäologische Forschung geeignet sind. Diese Systeme bestehen im Allgemeinen aus Radarantennen, Steuergeräten, Datenerfassungsmodulen und Software zur Datenverarbeitung und -visualisierung. Sie werden weltweit branchenübergreifend für die zerstörungsfreie Bildgebung und Analyse des Untergrunds eingesetzt.
Der Unterschied zwischen Bodenradarsystemen (GPR) liegt hauptsächlich in ihrem Anwendungsschwerpunkt, ihren Betriebsfrequenzen und Antennentypen. GPR-Systeme zur Ortung von Versorgungsleitungen sind beispielsweise für die Erkennung flacher unterirdischer Versorgungsleitungen mithilfe von Antennen mit höherer Frequenz für eine bessere Auflösung optimiert. Im Gegensatz dazu nutzen geologische GPR-Systeme niedrigere Frequenzen, um tiefer in den Boden einzudringen und unterirdische geologische Formationen zu untersuchen. GPR-Systeme zur Betoninspektion verwenden Hochfrequenzantennen, um Bewehrungsstäbe und andere Anomalien in Betonkonstruktionen zu erkennen. Jeder GPR-Systemtyp ist auf spezifische Anforderungen hinsichtlich Tiefeneindringung, Auflösung und Beschaffenheit der untersuchten unterirdischen Materialien oder Strukturen zugeschnitten.