[发明专利]用于随钻测量数据传输的智能钻杆电磁参数设计方法

权利要求书

1.用于随钻测量数据传输的智能钻杆电磁参数设计方法，其特征在于按照以下步骤实现：

(1)通过布线杆体传输线与电磁耦合接头的阻抗匹配连接进行智能钻杆的电磁参数设计；

在电磁耦合接头的原边线圈并联上由电阻和电容组成的阻抗补偿元件，使耦合线圈输入阻抗与该补偿元件阻抗相并联的阻抗值与布线杆体传输线的特征阻抗值相等，实现布线杆体传输线与电磁耦合接头的阻抗匹配，在给定设计频率f_d、传输线的单位长度电容传输线的单位长度电感电磁耦合线圈直径d_c，环状高频磁芯的内环直径d₁，环状高频磁芯的外环直径d₂，线圈导线的直径d₀，导线的电导率ρ参数条件下，通过电路分析与数学分析确定出智能钻杆电磁参数的设计规则

其中，

R_c为传输线的特性阻抗，r_m为耦合线圈原边与副边线圈的电阻，k为原边线圈与副边线圈之间的耦合系数，L为耦合线圈电感，μ_r为高频磁芯的相对磁导率，R₂为阻抗补偿元件中的电阻，C₂为阻抗补偿元件中的电容。

2.按照权利要求1所述用于随钻测量数据传输的智能钻杆电磁参数设计方法，其特征在于：利用布线杆体传输线与电磁耦合接头的阻抗失配改善电遥测钻柱信道的电压传输系数；

为补偿信号通过信道产生的能量衰减，保证智能钻杆串联形成的电遥测钻柱信道具有较高的电压传输系数和较大的信道通带宽度，通过适当增大阻抗补偿元件的电阻值使其偏离设计值，使智能钻杆的布线杆体传输线与电磁耦合接头处于阻抗失配状态，利用阻抗失配产生的反射电压信号来增强布线杆体传输线上的电压信号幅度，使布线杆体上传输的信号幅度在某一频率区间得到增强，利用该频率区间实现高频电磁信号的长距离传输。