一种瞬变电磁发射天线的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于地球物理勘探领域，具体涉及一种瞬变电磁发射天线。
【背景技术】
[0002]瞬变电磁法是地球物理勘探领域一种很重要的方法，但是其定向问题困扰着瞬变电磁在全空间领域的应用。目前，瞬变电磁法应用在坑道内、城市工程勘探等领域时多采用多匝小回线，8字形回线、田字形回线等发射线圈。这些传统的瞬变电磁发射线圈产生的一次场分布在全空间(如图1)，其场强相对天线平面呈对称结构。而目标探测区域往往只在天线平面的一侧(前方或下方)，此时如果天线平面另一侧(后方或上方)出现电性或磁性干扰体，则严重影响前方或下方目标体的识别。
[0003]而在隧道内、巷道内，生产矿山、城市工程等狭小空间，目标区域后方或上方经常存在干扰体，如盾构机、低阻围岩、钢轨、城市建筑等，这些干扰体的二次场响应与目标体的二次响应叠加在一起，难以区分，将直接造成勘探结果误判。对于如何通过发射线圈消除或减弱发射回线后方或上方非探测区域的一次场，从理论上和从装置上，当前尚没有公开刊物提及。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种瞬变电磁发射天线，能够消除或减弱发射回线后方(或上方)非探测区域的一次场，实现瞬变电磁的定向发射。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种瞬变电磁发射天线，包括高磁导率介质制成的型材和发射线圈，所述型材有一圈与发射线圈形状相符的凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。
[0006]所述型材的设置使发射线圈后方的磁力线束缚在型材中传播。
[0007]所述型材材料磁导率>400H/m。
[0008]在一个具体的实施方式中，发射线圈为圆环形，型材为圆盘形，圆盘中间有一圈环形凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。
[0009]本实用新型运用磁力线在导磁介质中的聚集和路径选择的物理特性，通过制作高磁导率介质的型材，建立磁力线导通通道，克服了传统瞬变电磁天线前后(上下)场强对称的弱点，能够让瞬变电磁天线后方(或上方)的绝大多数的磁力线在导磁介质中以很小的半径回旋至发射天线的另一面(如图4)，将发射线圈后方(或上方)的磁力线束缚在高磁导率介质型材的路径中传播，从而达到减弱瞬变电磁发射天线后方(或上方)一次磁场的目的，减弱了探测目标体相反方向的干扰体的响应，实现了瞬变电磁前方或下方目标区的定向发射，突出了前方或下方目标区异常响应的识别，有效探测目标体。
【附图说明】
[0010]图1传统瞬变发射线圈磁场分布不意图。
[0011]图2本实用新型发射天线结构示意图。
[0012]图3为图2 A-A视图。
[0013]图4本实用新型发射天线磁场分布示意图。
[0014]其中，1、2、3为磁场三个分区。
【具体实施方式】
[0015]本实用新型所述“高磁导率”，指磁导率>400H/m，例如可以采用硅钢、铁氧体、非晶质磁材料等材料，具体根据探测区特点而定。
[0016]本实用新型的瞬变电磁发射天线，包括高磁导率介质制成的型材和发射线圈，型材有一圈与发射线圈形状相符的凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。
[0017]实际过程中，根据场地条件和探测要求，确定瞬变电磁发射线圈的大小或匝数，以及发射线圈的形状；根据发射线圈的形状，设计高磁导率介质的形状。
[0018]型材以圆盘型中间凸起的形状为例(如图2、3)，将圆环形的发射线圈11嵌套缠绕于高磁导率介质12中间的环形凹槽13中。高磁导率介质12和发射线圈11的组合，即瞬变电磁定向发射天线，达到一次场在图4中的目标区3正常传播，在后方经过高磁导率介质12以很小的半径回旋至前方，达到消除或减弱传统瞬变电磁后方干扰去一次磁场，突出前方目标区的异常响应。
【主权项】
1.一种瞬变电磁发射天线，其特征在于包括高磁导率介质制成的型材和发射线圈，所述型材有一圈与发射线圈形状相符的凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。2.根据权利要求1所述的瞬变电磁发射天线，其特征在于型材的设置使发射线圈后方的磁力线束缚在型材中传播。3.根据权利要求1所述的瞬变电磁发射天线，其特征在于型材材料磁导率>400H/m。4.根据权利要求1所述的瞬变电磁发射天线，其特征在于发射线圈为圆环形，型材为圆盘形，圆盘中间有一圈环形凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。
【专利摘要】本实用新型涉及一种瞬变电磁发射天线，包括高磁导率介质制成的型材和发射线圈，所述型材有一圈与发射线圈形状相符的凹槽，发射线圈嵌入凹槽内。本实用新型能够将发射线圈后方（或上方）的磁力线束缚在高磁导率介质型材的路径中传播，从而达到减弱瞬变电磁发射天线后方（或上方）一次磁场的目的，减弱了探测目标体相反方向的干扰体的响应，实现了瞬变电磁前方或下方目标区的定向发射。
【IPC分类】H01Q7/00
【公开号】CN204632921
【申请号】CN201520370448
【发明人】席振铢, 宋刚, 周胜, 黄龙, 龙霞, 陈兴朋, 薛军平, 侯海涛, 亓庆新, 王亮, 肖炜, 邓华, 韦洪兰, 王鹤, 范福来, 边祥会, 潘纪敏, 董志强
【申请人】中南大学, 湖南五维地质科技有限公司, 中南大学深圳研究院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月2日