新型井下磁偶极子蛇形天线仿真设计

来源：电子测量技术杂志2022年第10期北京时间：

作者：孙成芹，胡永建，张国田，孙琦，张冠杰，唐昱哲

单位：北京石油机械有限公司技术中心 北京市 102206

摘要：针对石油钻井井下天线工作在井筒钻井液及地层组成的特殊环境中，无线传输信号损耗大、难以可靠传输的问题，通过仿真建模，设计一种新型磁耦极子天线，具备高增益、抗干扰和小型化特点，实现井下无线数据的可靠传输。首先采用HFSS三维仿真软件构建仿真模型，详细将天线的长度、距离钻柱本体位置及天线的蛇形弯折数等关键参数进行计算，得出有效传输的参数组合和频点规律。据此规律，设计了天线实物，仿真结果与实物测试结果相比对，具有高度一致性，回波损耗可达到-7.5dB以下，仿真设计的参数可以满足实际应用需求。该天线设计可应用于石油钻井井下无线传输，可提高信号发射强度，减小天线尺寸，降低系统功耗，实现无线信号可靠传输。

关键词：随钻测量;蛇形天线;天线仿真