一種四天線循環發射控制電路的製作方法
2023-09-18 23:58:50 4
專利名稱：一種四天線循環發射控制電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種天線發射控制電路，特別涉及一種電阻率測量系統中的四天線循 環發射控制電路。
背景技術：
石油隨鑽測井系統中使用電磁波技術測量地層電阻率是十分必要的，地層電阻率 高說明該地層含有石油的可能性就極高。要準確的測量地層電阻率也是十分困難的，通常 所採用的方法是兩個天線接收由發射天線發出的電磁波，對接收到的電磁波進行比較，應 用所產生的相位的偏移和幅值的衰減可以反演出地層電阻率。但是，這種方法存在的一些 問題是，測量點少，精度低。
發明內容
本發明要解決的技術問題就是提供一種四天線循環發射控制電路，能夠同時控制 四根天線在固定周期內循環發射兩種頻率信號。為了解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案一種四天線循環發射控制電 路，其特徵在於，包括微處理器，控制四根天線的循環發射，控制的方式為給出兩路控制信 號；解碼器，對所述兩路控制信進行解碼，變為四路控制信號，給四根發射天線提供信號進 行天線的選擇；選擇控制器，用於處理微處理器給出的頻率控制信號，對天線發射頻率進行 選擇控制，使天線循環發射2MHz和500KHz兩種頻率的信號；四個高頻可控放大器，分別對 應一個發射天線，對要發射的信號進行放大、去噪聲處理；四個開關，分別開關對應一個發 射電路，四個開關分別控制由解碼器輸出的信號的開關或閉合，進而選擇發射天線，並保證 每時每刻有並只有一根天線在進行發射；四天線匹配電路，用以匹配四根發射天線。當頻率控制信號為高電平時，選擇2MHz信號分別送給所述四個高頻可控放大器 進行放大、去噪聲、發射操作；當頻率控制信號為低電平時，則將500KHZ信號分別送給所述 四個高頻可控放大器進行放大、去噪聲、發射操作。進一步地，本發明電路使用晶片54HC139對微處理器的控制信號進行解碼和地址 分配。進一步地，本發明電路使用晶片54HC4051進行2MHz和500KHz兩種頻率信號的選
擇發射。進一步地，本發明電路使用高頻可控放大器晶片AD810對發射信號進行放大處理。進一步地，本發明電路使用晶片VN10LLS對發射電路進行控制選擇。本發明由於採取以上技術方案，其具有以下優點1、本發明可對四根天線的發射 進行控制，使它們在固定周期內循環發射兩種頻率的電磁波信號。2、本發明電路還可以對 發射信號進行放大和去噪聲處理，改善信號質量。3、本發明電路應用在石油隨鑽測井系統 中的電阻率測量系統的電磁波發射電路上，用來控制四根發射天線的發射周期和發射順序，該發明可在高溫150°C環境下穩定工作。
圖1是本發明發射電路原理圖；圖2是本發明發射電路的天線工作周期示意圖。
具體實施例方式下面結 合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。本發明四天線循環發射控制電路，應用於隨鑽電磁波電阻率測量系統中，電路核 心是使用微處理器控制四根天線的固定周期內循環發射。如圖1所示，本發明使用微處理器Ul控制四根天線的循環發射，控制的方式為給 出DO和Dl兩路控制信號。Dl和D2兩路控制信號經過解碼器U2進行解碼，變為4路控制信號，給四根發射天 線提供信號進行天線的選擇。由於Dl和D2是二進位信號，組合在一起有四種情況(22 = 4)，其邏輯關係如表1所示表1天線發射控制邏輯圖
_DO__Dl__Y__發射天線
0 0 YO為高電平Yl、 Jl ___Y2、Y3為低電平__
01 Yl為高電平Y0、 J2 ___Y2、Y3為低電平__
10 Y2為高電平Y0、 J3 ___Yl、Y3為低電平__
1 1 Y3為高電平Y0、 J4 __ Y1、Y2為低電平 _一個選擇控制器U3，用於處理微處理器Ul給出的A、B、C三種頻率信號，對天線發 射頻率進行選擇控制，使天線循環發射2MHz和500KHz兩種頻率的信號。四個高頻可控放大器U4、U5、TO、U7，每個對應一個發射天線，對要發射的信號進行 放大、去噪聲等處理。當頻率控制信號為高電平時，選擇2MHz信號分別送給四個高頻可控放大器U4、 U5、U6、U7進行放大、去噪聲、發射等操作。當頻率控制信號為低電平時，則將500KHZ信號 分別送給四個高頻可控放大器U4、TO、U6、U7進行放大、去噪聲、發射等操作。四個開關U8、U9、U10、U11，每個開關對應一個發射電路，四個開關分別控制由解碼 器U2輸出的信號Y0、YU Y2、Y3開關或者閉合，進而選擇發射天線並保證每時每刻有並只 有一根天線在進行發射。
四天線匹配電路肌2、肌3、肌4、肌5，可調整不同的電阻，用以匹配四條發射天線。每根天線都有對應的匹配電路，具體匹配電阻要通過天線的實際測試得到。以一種情況為例進行說明當DO和Dl均輸出0時，對應表1可見，YO為高電平， Y1、Y2、Y3為低電平，此時開關U8輸入為高電平，開關打開，高頻可控放大器U4的控制端通 過開關U8接到了地上，即高頻可控放大器U4的控制端為低電平，高頻可控放大器U4開始 工作，將信號送給天線J1，進行發射。而Υ1、Υ2、Υ3為低電平，開關U9、U10、U11全部閉合， 高頻可控放大器TO、U6、U7的控制端分別通過一個電阻接到了 VCC上，即為高電平，三個放 大器全部停止工作，其他三個天線J2、J3、J4均不發射。本電路就是通過以上邏輯控制確保 每時每刻有並且只有一根天線在發射。如圖2所示，本圖給出了天線發射一個周期(5秒)內天線的工作邏輯。在5秒內 四根天線各發射一次2MHz和500KHz的電磁波，然後一直依次秩序運行。圖中將整個邏輯 分成了 8個過程，每個過程持續0. 625秒。其中1、2、3、4為四根天線依次發射2MHz頻率的 電磁波；5、6、7、8為四根天線依次發射500KHz頻率的電磁波。以1過程為例，此時DO為0， Dl為1，對照表1可知，此時是選擇了天線J2進行發射2MHz的電磁波。上述的解碼器U2 —般採用晶片54HC139 ；選擇控制器U3 —般採用晶片54HC4051 ； 高頻可控放大器U4、U5、U6、U7均採用晶片AD810 ；開關U8、U9、U10、Ull均採用晶片 VNlOLLSo
權利要求
1.一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，包括微處理器，控制四根天線的循環發射，控制的方式為給出兩路控制信號；解碼器，對兩路控制信進行解碼，變為四路控制信號，給四根發射天線提供信號進行天 線的選擇；選擇控制器，處理微處理器給出的頻率控制信號，對天線發射頻率進行選擇控制，使天 線循環發射2MHZ和500KHZ兩種頻率的信號；四個高頻可控放大器，分別對應一個發射天線，對要發射的信號進行放大、去噪聲處理；四個開關，分別開關對應一個發射電路，四個開關分別控制由解碼器輸出的信號的開 關或閉合，進而選擇發射天線，並保證每時每刻有並只有一根天線在進行發射；四天線匹配電路，用以匹配四根發射天線。
2.如權利要求1所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，當頻率控制信號 為高電平時，選擇2MHz信號分別送給所述四個高頻可控放大器進行放大、去噪聲、發射操 作；當頻率控制信號為低電平時，則將500KHZ信號分別送給所述四個高頻可控放大器進行 放大、去噪聲、發射操作。
3.如權利要求1或2所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述解碼器採 用晶片54HC139。
4.如權利要求1或2所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於所述選擇控 制器採用晶片54HC4051。
5.如權利要求3所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述選擇控制器 採用晶片54HC4051。
6.如權利要求1或2所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述高頻可控 放大器採用晶片AD810。
7.如權利要求1或2所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述開關採用 晶片 VmOLLS。
8.如權利要求4所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述開關採用芯 片 VmOLLS。
9.如權利要求5所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述開關採用芯 片 VmOLLS。
10.如權利要求6所述的一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，所述開關採用芯 片 VmOLLS。
全文摘要
本發明涉及一種四天線循環發射控制電路，其特徵在於，包括微處理器，輸出控制信號；解碼器，對控制信進行解碼，提供四發射天線信號；選擇控制器，處理微處理器給出的頻率控制信號，使天線循環發射2MHz和500KHz兩種頻率的信號；四個高頻可控放大器，對要發射的信號進行放大、去噪聲處理；四個開關，控制由解碼器輸出的信號的開關閉合，選擇發射天線並保證只有一根天線進行發射；四天線匹配電路，用以匹配四條發射天線。本發明應用在石油隨鑽測井系統中的電阻率測量系統的電磁波發射電路上，用來控制四根發射天線的發射周期和發射順序，電路還可以對發射信號進行放大和去噪聲處理，改善信號質量。該發明可在高溫150℃環境下穩定工作。
文檔編號H04B7/04GK102061912SQ201010615169
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月30日 優先權日2010年12月30日
發明者何保生, 馮澤東, 吳光武, 張磊, 李漢興, 武廣璦, 潘光瑋, 石巖峰, 石峻峰, 靳勇 申請人:中國海洋石油總公司, 中天啟明石油技術有限公司, 中海石油研究中心