低頻近場(chǎng)問(wèn)題中的電小天線數(shù)值模型及其工程應(yīng)用研究.pdf

1、低頻近場(chǎng)問(wèn)題是電磁場(chǎng)領(lǐng)域中的重要問(wèn)題，近年來(lái)，隨著以射頻身份識(shí)別（RFID）為代表的低頻鏈接技術(shù)和以石油測(cè)井中電磁隨鉆測(cè)量（EM-MWD）和隨鉆石油測(cè)井（LWD）為代表的近場(chǎng)探測(cè)技術(shù)等現(xiàn)代電子技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，研究電磁低頻近場(chǎng)問(wèn)題的重要性日益凸顯。這是因?yàn)?，在以往的電磁?wèn)題研究中，人們大多著眼于高頻遠(yuǎn)場(chǎng)問(wèn)題，從而使基于電磁場(chǎng)遠(yuǎn)場(chǎng)特性的理論、規(guī)律和物理圖像深深扎根于電磁學(xué)專業(yè)社會(huì)。而另一方面，電磁近場(chǎng)理論與特性的研究則薄弱得多，導(dǎo)致了很多

2、人對(duì)近場(chǎng)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)不全面、不到位，甚至習(xí)慣于用遠(yuǎn)場(chǎng)的觀點(diǎn)與方法去理解近場(chǎng)問(wèn)題。這在近場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用需求日益迫切的今天，自然就會(huì)導(dǎo)致很多迷惑和困擾。
　　鑒于低頻近場(chǎng)問(wèn)題研究的重要性，本文契合于低頻近場(chǎng)的兩大應(yīng)用，通過(guò)探討RFID中的天線技術(shù)，闡述并解釋了低頻近場(chǎng)問(wèn)題應(yīng)注意的關(guān)于源的精細(xì)處理問(wèn)題；通過(guò)研究石油測(cè)井中EM-MWD的技術(shù)創(chuàng)新，建立了EM-MWD的數(shù)值模型，發(fā)展并總結(jié)了一系列相關(guān)的近場(chǎng)研究方法，如線天線Pocklington方

3、程相關(guān)的近場(chǎng)理論、奇異性與近奇異性的處理，非均勻介質(zhì)中Pocklington方程與兩類格林函數(shù)的結(jié)合，源的等效理論，基于數(shù)值模式匹配（NMM）法的線天線創(chuàng)新模型。
　　最后針對(duì)EM-MWD技術(shù)，本文利用本文方法考察了EM-MWD系統(tǒng)中各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能及近場(chǎng)分布的影響，通過(guò)對(duì)各參數(shù)影響的分析與總結(jié)，提出了工程建議，并在傳統(tǒng)模型基礎(chǔ)上進(jìn)一步提出了提高傳輸效率、拓寬應(yīng)用范圍的兩大設(shè)計(jì)理念：1.系統(tǒng)發(fā)射端的自適應(yīng)阻抗匹配及原理框圖；2.E