電磁波レーダーで探査できる深さ

電磁波レーダーを使ってコンクリートの内部を探査したり、コンクリートの裏面と地山の間の空洞を探査することになりました。
そこで質問ですが、アンテナの周波数によって探査できる深さが異なることはわかりました。
あるホームページでは1.5GHzで30cm程度、900MHzで80cm程度とのことです。
しかし、周波数と探査できる深さの関係を理屈で説明しているところは見当たりません。
「この周波数だと何cm程度」という表記にとどまっています。
この理屈を説明できる方いらっしゃいませんでしょうか？
波の周波数が高ければ減衰が激しくて遠くには届かないというのはなんとなく理解できますが、その理屈は理解できていません。
特に電磁波となるとまったく専門外の領域で想像すらもままならないところです。

以上、長文で恐縮ですが、知識をご教授くださる方、お待ちしております。
よろしくお願いします。

No.3 ベストアンサー 回答者： spring135 回答日時： 2012/05/02 21:00

物質中の電磁波の強度が表面の値より(1/e;e=2.71828)になる物質の厚さをskin depth(表皮厚さ）δと言い、次式で与えられます。

δ＝√(2ρ/ωμ）

ここに

ρ：物質の比抵抗(Ωm）

μ　：物質の透磁率、非磁性体として真空の透磁率＝4π×10^(-7)を用いてよい。

ω=2πf (f：電磁波の周波数）

で与えられ、これを探査できる深さの目安と考えています。

ρはコンクリートの含水量や空隙率によって変化するため正確なことは言えませんが

1000Ωmとすると

δ＝0.5m

となり、ほぼ説明が付きそうです。

No.2 回答者： se223 回答日時： 2012/05/02 12:38

公開されているデータは見たことが無いです。

コンクリートとか地表と言うのは、材質や密度で異なるので実測データを集めてチャート化している人がいるかもしれません。
ただし、貴重なデータを簡単に出す人もいないかもしれません。（地表探査会社のパンフレットなら情報はあるかも）
金属への電波の進入ですとスキンディプスといって内部に電波が侵入し１／ｅのレベルになる距離は計算式があります。
Ｗｅｂで引っかからないなら、そういうデータを集めて推測するしかないと思います。

No.1 回答者： misawajp 回答日時： 2012/05/02 08:58

＞波の周波数が高ければ減衰が激しくて遠くには届かないというのはなんとなく理解できますが・・

質問者にはそれで十分と判断することです

興味があるなら、潜航中の潜水艦への伝送は数～十数ｋHzの極長波を使用していることや表皮効果等を調べることです
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なお　アンテナの周波数は直接は関係しません、関係するのは探査に使用する電波の周波数（波長)です