基于传输线分析的电遥测钻柱信道特性优化
China Petroleum Machinery（2022）
Abstract
电遥测钻柱是一种具有高数据速率的井下信息传输系统,采用布有导线的钻杆级联成钻柱信道来传输高频信号,由于信号通过钻柱信道时会产生严重衰减,每隔约300 m需加中继器,而过多的中继器会造成系统制造成本的提高及信号传输可靠性的降低.为减少中继器的数量,可通过优化信道的传输特性有效延长中继距离.基于传输线理论和高频变压器原理构建信道的电路模型,通过在钻杆传输线的终端连接一个阻抗补偿网络并改变其电阻值使传输线处于适当的阻抗失配,在传输线终端获得较高的电压增益,达到优化钻柱信道电压传输特性的目的.电路仿真和试验结果表明,基于传输线理论及电路分析所建立的信道电压传输函数数学模型可以反映钻柱信道的信号传输规律.数值计算结果表明,在与Grant Prideco公司的Intelliserv network system系统数据传输速率相当的情况下,中继距离可扩展至2.47倍.研究结果可以为电遥测钻柱信息传输系统的性能优化提供有益的启示及借鉴.
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