适于随钻电磁波电阻率测量的双频发射调谐系统及方法_2

文档序号:9914161阅读:来源:国知局
频率调谐通道的调谐结果,简化了调谐的过程;进一步的,既使当一个频率调 谐通道出现故障时,也不会影响另一个频率调谐通道的正常使用,从而提高了双频发射调 谐系统的工作可靠性。
【附图说明】
[0033] 图1为本发明提供的双频发射调谐系统的整体结构示意图;
[0034] 图2为本发明提供的双频调谐网络的简化结构示意图;
[0035] 图3为本发明提供的双频调谐网络的详细结构示意图;
[0036] 图4为本发明提供的随钻电磁波电阻率测量仪的工作原理示意图。
【具体实施方式】
[0037] 以下结合附图对本发明进行详细说明:
[0038] 如图1所示,本发明提供一种于随钻电磁波电阻率测量的双频发射调谐系统,包 括依次串联的电磁波发射电路1、射频母接头6、射频公接头7、射频同轴线2、阻抗匹配器3 和双频调谐网络4 ;
[0039] 如图2所示,双频调谐网络4包括并联的第1频率调谐通道41和第2频率调谐通 道42。并且,第1频率调谐通道41包括串联的第1电感411和第1电容412 ;第2频率调 谐通道42包括串联的第2电感421和第2电容422。
[0040] 由此可见,本发明提供的双频调谐网络,由两个并联的完全独立的频率调谐通道 组成;由于两个频率调谐通道完全并联,不共用任何电子器件,因此,减少了调谐两个频率 调谐通道时,各频率调谐通道之间的相互影响,即:每个频率调谐通道只对一个工作频率调 谐,而不会影响另一个频率调谐通道的调谐结果,简化了调谐的过程;进一步的,既使当一 个频率调谐通道出现故障时,也不会影响另一个频率调谐通道的正常使用,从而提高了双 频发射调谐系统的工作可靠性。
[0041 ] 此外,实际应用中,射频母接头6、射频公接头7和射频同轴线2的电阻值可以均为 50欧姆。
[0042] 实际应用中,本领域技术人员公知,在将发射线圈接到双频发射调谐系统时,需要 使发射线圈处于一个回路中,才能保证发射线圈的正常工作,因此,如图3所法,为双频调 谐网络的详细结构示意图。
[0043] 节点301为双频调谐网络的输入端,用于连接到图1的阻抗匹配器的输出端;从阻 抗匹配器输出的某个频率的电磁信号经第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42的选 频后,传输到发射线圈5,发射线圈5将电磁信号向地层发出;同时发射线圈5的输出节点 308连接到图1的阻抗匹配器的输入端,进而形成电路传输回路。
[0044] 设第1频率调谐通道41的总阻抗为Z2,即:为第1电感411和第1电容412的阻 抗之和;设第2频率调谐通道42的总阻抗为Z 3, 即:为第2电感421和第2电容422的阻 抗之和。
[0045] 则:第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42并联后的总阻抗Z1为:
[0046]
[0047] 第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42分别独立调谐于两个预设频率之一, 调谐操作时,这两个通道的调谐结果互相独立,没有影响。
[0048] 在图3中,第3电感306为发射线圈5的等效电感,电阻307为整个双频调谐网 络的等效阻抗Z 3w。整个双频调谐网络的阻抗还包括等效阻抗Z3w、发射线圈5的等效阻抗 Z306,改变第1电容412的电容值,可实现对第1频率调谐通道41所适配的预设频率的调谐, 此时Z 1复阻抗的电抗部分为零;改变第2电容422的电容值,可实现对第2频率调谐通道 42所适配的预设频率的调谐,此时Z 1复阻抗的电抗部分也为零。
[0049] 本发明还提供一种适于随钻电磁波电阻率测量的双频发射调谐方法,包括以下步 骤:
[0050] S1,对于随钻电磁波电阻率测量仪器,共配置有η个发射线圈,η为自然数;每个发 射线圈的前端均连接独立的双频发射调谐系统;
[0051] 上位机与各个双频发射调谐系统连接;
[0052] S2,对于任意的发射线圈5,在与1个双频发射调谐系统连接后,上位机对双频发 射调谐系统进行控制,使发射线圈5分时发射预设定的第1频率电磁波信号和第2频率电 磁波信号,具体控制方法为:
[0053] S2. 1,上位机控制电磁波发射电路1分时产生第1频率电磁波信号和第2频率电 磁波信号;其中,第1频率电磁波信号和第2频率电磁波信号的频率不相同;
[0054] S2. 2,在当前时刻,假设电磁波发射电路1产生的为第1频率电磁波信号,则第I 频率电磁波信号经射频同轴线2馈送至阻抗匹配器3 ;
[0055] S2. 3,阻抗匹配器3的输入端与射频同轴线2的阻抗匹配,阻抗匹配器3的输出端 与双频调谐网络4的阻抗匹配;因此,经阻抗匹配器3作用后,将第1频率电磁波信号传输 到双频调谐网络4 ;
[0056] 阻抗匹配器的设置目的为:减少在信号源发射端的反射,实现最佳的信号传输。
[0057] S2. 4,双频调谐网络4具有并联的第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42, 因此,当双频调谐网络4的输入端接收到第1频率电磁波信号时,第1频率电磁波信号自 动输送到与自身频率匹配的第1频率调谐通道41,然后,通过第1频率调谐通道41,将第1 频率电磁波信号输送到发射线圈5,因此,发射线圈5将第1频率电磁波信号传输到周围地 层;
[0058] S2. 5,同样的,当电磁波发射电路1产生的为第2频率电磁波信号时,第2频率电 磁波信号经过射频同轴线2后反馈到阻抗匹配器3 ;然后,阻抗匹配器3将第2频率电磁波 信号传输到双频调谐网络4 ;
[0059] S2. 6,当双频调谐网络4的输入端接收到第2频率电磁波信号时,第2频率电磁波 信号自动输送到与自身频率匹配的第2频率调谐通道42,然后,通过第2频率调谐通道42, 将第2频率电磁波信号输送到发射线圈5,因此,发射线圈5将第2频率电磁波信号传输到 周围地层。
[0060] 还包括:
[0061] S3,使用网络分析仪对第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42进行独立调 谐,将第1频率调谐通道41调谐到与第1频率电磁波匹配的状态,将第2频率调谐通道42 调谐到与第2频率电磁波匹配的状态。
[0062] 以下通过具体试验例,验证本发明提供的双频发射调谐系统,其第1频率调谐通 道41和第2频率调谐通道42完全独立,互不影响:
[0063] (1)试验例 1
[0064] 通过本试验例,介绍两个频率调谐通道对两个预设频率的独立调谐。
[0065] 网络分析仪与射频同轴线2连接的射频公接头7对接,首先改变图3中第1频率 调谐通道41的第1电容412的值,并观测网络分析仪的显示,使第1频率调谐通道41调谐 到适于传输第1频率电磁波信号的状态;
[0066] 然后,改变第2频率调谐通道42的第2电容422的值,并观测网络分析仪的显示, 使第2频率调谐通道42调谐到适于传输第2频率电磁波信号的状态。
[0067] 其中,调整网络分析仪的带宽,使其能够覆盖两个预设的频率,观测显示屏的调谐 结果,显示上述分别独立完成的两个频率的调谐结果只发生了极小的变化,在允许的范围 之内。
[0068] (2)试验例 2
[0069] 本发明人还对第1频率调谐通道41和第2频率调谐通道42分别单独实施了升降 温测试,结果显示:对第1频率调谐通道41实施升降温时,该通道对应的调谐频率点发生了 可视的偏移,而第2频率调谐通道的调谐频率点基本保持不变;而在对第2频率调谐通道实 施升降温时,该通道对应的调谐频率点发生了可视的偏移,而第1频率调谐通道的调谐频 率点仍可基本保持不变。由此验证本发明提供的双频发射调谐系统,两个频率调谐通道各 自独立,互不影响。
[0070] ⑶试验例3
[0071] 在图3中,只安装第1频率调谐通道,而未安装第2频率调谐通道的各通道元件, 双频调谐网络仍然可以在第1频率调谐通道的调谐
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1