高频磁耦合有缆钻杆信道的联合仿真设计

作     者：胡永建 黄衍福 刘岩生 Hu Yongjian;Huang Yanfu;Liu Yansheng

作者机构：中国石油集团工程技术研究院有限公司北京102206 

基　　金：国家科技重大专项(2016ZX05020-005-001)资助 

出 版 物：《石油学报》 (Acta Petrolei Sinica)

年 卷 期：2019年第40卷第4期

页      码：475-481页

摘      要：为了延长高频磁耦合有缆钻杆的无中继传输距离,使用电磁结构仿真与线性仿真的联合仿真技术对信道建模并仿真。高频磁耦合有缆钻杆信道是重复的基本单元的级联,基本单元包含磁耦合线圈副与同轴电缆。对磁耦合线圈副,电路理论建模需要通过测量样品等得到元件参数,有些参数不易测量,有些结构及材料参数不易体现在模型中,而电磁结构仿真能够解决这些问题。对于同轴电缆这类大尺寸模型,电磁结构仿真耗时长,使用线性仿真可以保证仿真精度、缩短仿真时间。联合仿真技术弥补了单一仿真的缺陷,经实验验证,仿真结果与实际测量结果一致。通过联合仿真研究了基本单元级联数量、有缆钻杆尺寸、铁氧体磁芯磁导率及隔离隙等对谐振峰载波频点和衰减的影响,完成了高频磁耦合有缆钻杆信道的阻抗匹配和优化设计,使无中继传输距离达到了300 m以上,有效减少了中继器的使用数量,在降低成本的同时提高了信道可靠性,并完成了现场试验。

主 题 词：磁耦合有缆钻杆 智能钻杆 信息钻杆 信道建模 电磁结构仿真 线性仿真 联合仿真 

学科分类：0820[工学-航空航天类] 082001[082001] 0808[工学-自动化类] 0817[工学-轻工类] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0827[工学-食品科学与工程类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7623/syxb201904009

馆 藏 号：203667616...