专利名称：一种四天线循环发射控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种天线发射控制电路，特别涉及一种电阻率测量系统中的四天线循 环发射控制电路。
背景技术：
石油随钻测井系统中使用电磁波技术测量地层电阻率是十分必要的，地层电阻率 高说明该地层含有石油的可能性就极高。要准确的测量地层电阻率也是十分困难的，通常 所采用的方法是两个天线接收由发射天线发出的电磁波，对接收到的电磁波进行比较，应 用所产生的相位的偏移和幅值的衰减可以反演出地层电阻率。但是，这种方法存在的一些 问题是，测量点少，精度低。
发明内容
本发明要解决的技术问题就是提供一种四天线循环发射控制电路，能够同时控制 四根天线在固定周期内循环发射两种频率信号。为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种四天线循环发射控制电 路，其特征在于，包括微处理器，控制四根天线的循环发射，控制的方式为给出两路控制信 号；解码器，对所述两路控制信进行解码，变为四路控制信号，给四根发射天线提供信号进 行天线的选择；选择控制器，用于处理微处理器给出的频率控制信号，对天线发射频率进行 选择控制，使天线循环发射2MHz和500KHz两种频率的信号；四个高频可控放大器，分别对 应一个发射天线，对要发射的信号进行放大、去噪声处理；四个开关，分别开关对应一个发 射电路，四个开关分别控制由解码器输出的信号的开关或闭合，进而选择发射天线，并保证 每时每刻有并只有一根天线在进行发射；四天线匹配电路，用以匹配四根发射天线。当频率控制信号为高电平时，选择2MHz信号分别送给所述四个高频可控放大器 进行放大、去噪声、发射操作；当频率控制信号为低电平时，则将500KHZ信号分别送给所述 四个高频可控放大器进行放大、去噪声、发射操作。进一步地，本发明电路使用芯片54HC139对微处理器的控制信号进行解码和地址 分配。进一步地，本发明电路使用芯片54HC4051进行2MHz和500KHz两种频率信号的选
择发射。进一步地，本发明电路使用高频可控放大器芯片AD810对发射信号进行放大处理。进一步地，本发明电路使用芯片VN10LLS对发射电路进行控制选择。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明可对四根天线的发射 进行控制，使它们在固定周期内循环发射两种频率的电磁波信号。2、本发明电路还可以对 发射信号进行放大和去噪声处理，改善信号质量。3、本发明电路应用在石油随钻测井系统 中的电阻率测量系统的电磁波发射电路上，用来控制四根发射天线的发射周期和发射顺序，该发明可在高温150°C环境下稳定工作。
图1是本发明发射电路原理图；图2是本发明发射电路的天线工作周期示意图。
具体实施例方式下面结 合附图和实施例对本发明进行详细的描述。本发明四天线循环发射控制电路，应用于随钻电磁波电阻率测量系统中，电路核 心是使用微处理器控制四根天线的固定周期内循环发射。如图1所示，本发明使用微处理器Ul控制四根天线的循环发射，控制的方式为给 出DO和Dl两路控制信号。Dl和D2两路控制信号经过解码器U2进行解码，变为4路控制信号，给四根发射天 线提供信号进行天线的选择。由于Dl和D2是二进制信号，组合在一起有四种情况(22 = 4)，其逻辑关系如表1所示表1天线发射控制逻辑图
_DO__Dl__Y__发射天线
0 0 YO为高电平Yl、 Jl ___Y2、Y3为低电平__
01 Yl为高电平Y0、 J2 ___Y2、Y3为低电平__
10 Y2为高电平Y0、 J3 ___Yl、Y3为低电平__
1 1 Y3为高电平Y0、 J4 __ Y1、Y2为低电平 _一个选择控制器U3，用于处理微处理器Ul给出的A、B、C三种频率信号，对天线发 射频率进行选择控制，使天线循环发射2MHz和500KHz两种频率的信号。四个高频可控放大器U4、U5、TO、U7，每个对应一个发射天线，对要发射的信号进行 放大、去噪声等处理。当频率控制信号为高电平时，选择2MHz信号分别送给四个高频可控放大器U4、 U5、U6、U7进行放大、去噪声、发射等操作。当频率控制信号为低电平时，则将500KHZ信号 分别送给四个高频可控放大器U4、TO、U6、U7进行放大、去噪声、发射等操作。四个开关U8、U9、U10、U11，每个开关对应一个发射电路，四个开关分别控制由解码 器U2输出的信号Y0、YU Y2、Y3开关或者闭合，进而选择发射天线并保证每时每刻有并只 有一根天线在进行发射。
四天线匹配电路肌2、肌3、肌4、肌5，可调整不同的电阻，用以匹配四条发射天线。每根天线都有对应的匹配电路，具体匹配电阻要通过天线的实际测试得到。以一种情况为例进行说明当DO和Dl均输出0时，对应表1可见，YO为高电平， Y1、Y2、Y3为低电平，此时开关U8输入为高电平，开关打开，高频可控放大器U4的控制端通 过开关U8接到了地上，即高频可控放大器U4的控制端为低电平，高频可控放大器U4开始 工作，将信号送给天线J1，进行发射。而Υ1、Υ2、Υ3为低电平，开关U9、U10、U11全部闭合， 高频可控放大器TO、U6、U7的控制端分别通过一个电阻接到了 VCC上，即为高电平，三个放 大器全部停止工作，其他三个天线J2、J3、J4均不发射。本电路就是通过以上逻辑控制确保 每时每刻有并且只有一根天线在发射。如图2所示，本图给出了天线发射一个周期(5秒)内天线的工作逻辑。在5秒内 四根天线各发射一次2MHz和500KHz的电磁波，然后一直依次秩序运行。图中将整个逻辑 分成了 8个过程，每个过程持续0. 625秒。其中1、2、3、4为四根天线依次发射2MHz频率的 电磁波；5、6、7、8为四根天线依次发射500KHz频率的电磁波。以1过程为例，此时DO为0， Dl为1，对照表1可知，此时是选择了天线J2进行发射2MHz的电磁波。上述的解码器U2 —般采用芯片54HC139 ；选择控制器U3 —般采用芯片54HC4051 ； 高频可控放大器U4、U5、U6、U7均采用芯片AD810 ；开关U8、U9、U10、Ull均采用芯片 VNlOLLSo
权利要求
1.一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，包括微处理器，控制四根天线的循环发射，控制的方式为给出两路控制信号；解码器，对两路控制信进行解码，变为四路控制信号，给四根发射天线提供信号进行天 线的选择；选择控制器，处理微处理器给出的频率控制信号，对天线发射频率进行选择控制，使天 线循环发射2MHZ和500KHZ两种频率的信号；四个高频可控放大器，分别对应一个发射天线，对要发射的信号进行放大、去噪声处理；四个开关，分别开关对应一个发射电路，四个开关分别控制由解码器输出的信号的开 关或闭合，进而选择发射天线，并保证每时每刻有并只有一根天线在进行发射；四天线匹配电路，用以匹配四根发射天线。
2.如权利要求1所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，当频率控制信号 为高电平时，选择2MHz信号分别送给所述四个高频可控放大器进行放大、去噪声、发射操 作；当频率控制信号为低电平时，则将500KHZ信号分别送给所述四个高频可控放大器进行 放大、去噪声、发射操作。
3.如权利要求1或2所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述解码器采 用芯片54HC139。
4.如权利要求1或2所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于所述选择控 制器采用芯片54HC4051。
5.如权利要求3所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述选择控制器 采用芯片54HC4051。
6.如权利要求1或2所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述高频可控 放大器采用芯片AD810。
7.如权利要求1或2所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述开关采用 芯片 VmOLLS。
8.如权利要求4所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述开关采用芯 片 VmOLLS。
9.如权利要求5所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述开关采用芯 片 VmOLLS。
10.如权利要求6所述的一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，所述开关采用芯 片 VmOLLS。
全文摘要
本发明涉及一种四天线循环发射控制电路，其特征在于，包括微处理器，输出控制信号；解码器，对控制信进行解码，提供四发射天线信号；选择控制器，处理微处理器给出的频率控制信号，使天线循环发射2MHz和500KHz两种频率的信号；四个高频可控放大器，对要发射的信号进行放大、去噪声处理；四个开关，控制由解码器输出的信号的开关闭合，选择发射天线并保证只有一根天线进行发射；四天线匹配电路，用以匹配四条发射天线。本发明应用在石油随钻测井系统中的电阻率测量系统的电磁波发射电路上，用来控制四根发射天线的发射周期和发射顺序，电路还可以对发射信号进行放大和去噪声处理，改善信号质量。该发明可在高温150℃环境下稳定工作。
文档编号H04B7/04GK102061912SQ201010615169
公开日2011年5月18日 申请日期2010年12月30日 优先权日2010年12月30日
发明者何保生, 冯泽东, 吴光武, 张磊, 李汉兴, 武广瑷, 潘光玮, 石岩峰, 石峻峰, 靳勇 申请人:中国海洋石油总公司, 中天启明石油技术有限公司, 中海石油研究中心