一提到雷达，大家都会想到它是用来探测天空中的飞机及其它飞行体的一种装置，它又被称为“千里眼”。但是，如果将这种对空雷达对着地下目标进行探测，那么它几乎成了“瞎子”，什么也探不到。
多少年来，人们幻想着要造出“地下千里眼”，经过科学家们近几十年来的努力，现在有很大实用价值的“地下千里眼”已经造出来了，这就是“地下雷达”，或者叫“探地雷达”。它是以地下目标为对象的新型雷达，是电子科学技术的一个新领域。
发展概况
早在30年代，美国一位科学家提出了用电波法制造地下雷达的设想，并获得了美国专利。但由于当时科学技术水平及工业基础的限制，那只是一种设想而已，这种研究到60年代初才取得了突破性的进展。当时研制的地下雷达有的在南极测得了冰层厚度，有的能探测地下金属管道及塑料管道，还有一些地下雷达成功地应用于地下考古探测。但是，60年代的地下雷达只能说是一种实验装置，还未变为正式产品。以后经过多次改进，到70年代开始出现了几种商品化的地下雷达产品。进入80年代后，地下雷达产品性能也变得更加完善了；而且根据不同用途生产了不同型号的产品，有小型便携式的，也有车载式的。
工作原理
地下雷达有基带脉冲体制、调频连续波体制及编码脉冲体制等几种类型，目前用得最多的是基带脉冲体制，现以此为例说明它的工作原理。图1是这种地下雷达的一个典型的方块图。从脉冲发生器发生的周期性基带脉冲信号经收发选择器馈送到天线，然后向地下辐射。电波在地下碰到目标后，其中有一部分被反射回来，天线接收到这一反射信号后又送回到收发选择器。
收发选择器具有两个功能：第一个功能是将发射信号与接收信号分离开；第二个功能是抵消由于天线不匹配而产生的反射，这一功能是由收发选择器内部设置的仿真天线完成的。
被分离出来的地下反射波信号送到接收机里放大，再经过采样后变成低频信号。这一低频信号在波形形状上与采样前的反射波信号是一致的，只是频率降低了很多倍，以便于显示、记录及数据处理。数据处理工作一般都是用微机进行的。
地下雷达的方块图看起来简单，但要作出一台地下雷达并不是一件容易的事，因为地下雷达在技术上有很多特殊要求：首先它在天线方面要求很高，为了使地下反射波信号不失真，对天线的通频带要求做得很宽。常见的各种电视天线或通信天线的通频带一般都是有限的，信号在这些天线里产生共振，共振对电视信号或通信信号来说是件好事，它能增强信号。但共振对地下雷达来说是件坏事，因为它破坏了反射波的波形，当然通频带极宽的天线的制作难度很大。
另一方面，为了提高地下雷达对目标的分辨率，需要采取很多措施。例如，为了提高地下雷达在水平方向上的分辨率，要采用合成开口等新技术，为了提高垂直方向上的分辨率，要采用逆滤波器技术、脉冲压缩技术等。此外，在信号处理上要采用低噪处理技术及相关处理技术。这些专门技术要涉及到一些较复杂的理论与计算，这里就不具体介绍了。
图2是地下雷达进行探测的过程：汽车拉着天线一边前进一边向地下发射电波。当天线经过地下的一个空洞的上方时，一部分电波被空洞反射回来，雷达对这一反射波进行处理后，就得到图2（b）那样的记录图形，根据图形中反射波的位置还能算出空洞的深度。
神通广大的地下雷达
地下雷达的实用价值很大，用途很广。在它诞生后的十多年来，它在工业、农业、国防等很多领域里都获得了广泛的应用。
在探矿方面，它可用来帮助寻找石油、煤、岩盐和其它各种矿藏。在煤矿的开采过程中，又可用它来帮助预防涌水、预防瓦斯喷出。在矿井里如果发生涌水或瓦斯喷出，很容易导致生命财产的重大事故，甚至报废整个矿井。
地下雷达在考古工作中也有很大的实用价值，可以用它来探测古墓墓穴及地下文物。尤其在要发掘一些大型陵墓，而墓穴的具体位置还无法判明时，这时地下雷达就是我们的好助手。
在建筑方面，盖大楼需要探地基，地下雷达大有用武之地。用一般的方法探地基时，要往地下打几十个眼甚至几百个眼，费工又费时。采用地下雷达进行探测，不到打一个眼的工夫，它就能探测完一座大楼的地基。
在农业方面，地下雷达能帮助我们寻找地下水源的位置，使我们知道什么地方可以打井，什么地方不能打井。
带着地下雷达坐船在湖面上走一趟，就能测出描绘湖底深浅的剖面图。因此可以用它来做江河湖海的各种调查。例如在长江里要找沉船位置时，有了它就变得非常方便了。
地下雷达还能应用到军事上。自从有了地雷以后，不久就出现了探雷器，但是地雷也在变化，金属雷变成了塑料雷，使探雷器又无能为力了。塑料雷却逃不脱地下雷达的眼睛，地下雷达对塑料雷和金属雷都能探测，并且做得很小，携带也很方便。
除了探雷之外，地下雷达在军事上还可以用于探测地道、探测埋于地下的炸弹及各种地下军事设施。例如，早在60年代，美军在越南战场上曾利用地下雷达来寻找地道，当时已能探测到十几米深的地方。
地下雷达已进入实用阶段，正在各个部门里发挥积极作用，但由于它诞生的时间还不长，其性能指标还处在不断提高的过程中。有趣的是，地下雷达对目标还有一定的识别能力。例如图3是利用它对地下管道进行探测的记录，有塑料管道与铁制管道。虽然两种管道外形相似，但其反射波形却有区别。利用这一点我们再借助于计算机将各个目标在各种情况下的反射波形的特征加以记忆并协助鉴别，那么地下雷达对目标的识别能力还将会进一步提高。
地下雷达还将在提高分辨率、提高探测深度、提高数据处理速度及体积小型化等方面继续向前发展。现在电子技术特别是计算机技术的突飞猛进给地下雷达的新发展提供了良好前景。（姚珍榕）