石油鉆孔收發(fā)天線設(shè)計(jì)及其電磁波傳輸特性研究.pdf

1、論文圍繞時(shí)域超寬帶天線在石油鉆孔雷達(dá)系統(tǒng)中的應(yīng)用，討論了四方面的內(nèi)容：電磁脈沖在鉆孔中的傳輸特性研宄；鉆孔雷達(dá)收發(fā)天線設(shè)計(jì)；發(fā)射天線和脈沖源之間的寬帶匹配研宄；時(shí)域天線的實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及成像結(jié)果的分析與研宄。
　　電磁波在鉆孔中的傳輸特性研宄方面，主要包括以下兩個(gè)內(nèi)容：首先論述了影響電磁波傳輸?shù)囊蛩?，特別是介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)、電導(dǎo)率、頻率等對(duì)雷達(dá)波探測(cè)距離的影響；其次，分析討論了HE11波等其他模式電磁波的產(chǎn)生原因及其對(duì)雷達(dá)成像的影響

2、。
　　石油鉆孔收發(fā)天線的研宄，主要完成了五部分的工作：首先，針對(duì)石油鉆孔課題的主要技術(shù)指標(biāo)，提出了時(shí)域收發(fā)天線的設(shè)計(jì)方案；其次，設(shè)計(jì)了一種電阻加載的偶極子全向發(fā)射天線，并結(jié)合電磁仿真軟件CST、ADS仿真并分析了天線的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)其性能的影響；再次，設(shè)計(jì)了鐵氧體定向接收天線，鐵氧體天線的中心頻率在100 MHz,天線的幅度前后比為2.5:1，H面方向圖為±60°，饋電脈沖為峰峰值脈寬為3 ns的雙極脈沖，天線的加工尺寸為48 x5

3、4 x440 mm;第四，為了使雷達(dá)系統(tǒng)小型化，同時(shí)增加雷達(dá)的分辨率，設(shè)計(jì)了一款結(jié)構(gòu)緊湊的集總參數(shù)加載的新型橢圓共形的單極子定向天線，天線的直徑為68 mm,高為185 mm，天線的饋電脈沖為1.5 ns的雙極脈沖，幅度前后比達(dá)到5:1，H面方向圖為±90°，并對(duì)所設(shè)計(jì)收發(fā)天線進(jìn)行了加工與實(shí)驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好；最后，對(duì)收發(fā)天線進(jìn)行聯(lián)合仿真，分析鉆孔環(huán)境對(duì)反射波的影響以及目標(biāo)物的RCS成像特性。
　　寬帶匹配研宄方面