一种SLF/ULF频段基于磁通负反馈的钻孔电磁波接收天线

当前国内外钻孔电磁波CT有基于电偶极子模型的电天线系统和基于磁偶极子模型的磁天线系统。由于电天线需要满足天线准则(波长的1/4或者1/2)因而长度较长，当电天线模型传播距离与尺度可比时，由于近场的强非线性以及方向性会受到结构影响因而电偶极子模型等效性差。基于磁天线的CT仪器电磁波此时由于频率结构的特点，磁偶极子模型等效性好。在某国家重大专项中根据实际要求采用基于磁偶极子模型技术的钻孔电磁波CT系统，该系统要求天线接收交变磁场，频段为30 Hz~3000 Hz (SLF/ULF)，通带内灵敏度应是坦平状。本文采用磁通负反馈技术结合噪声匹配分析等方法，对接收天线进行了理论分析和设计，制作了相应的天线样机，经实验室刻度和现场测试天线各项指标满足项目要求。

如图1 所示孔(井)间电磁波层析成像系统(CT)系统是利用电/磁天线和电磁波层析成像，通过改变两孔中收发探头位置获取相应磁场强度，来探测物体内部电性参数结构的一种技术。它对探测钻孔之间与背景电阻率有较大电性差异的异常体(如油气、溶洞、断裂破碎带等)、确定空间位置和产状，是一种非常有效的勘探方法。

Figure 1. Schematic diagram of cross hole electromagnetic wave tomography system (CT) 图1. 孔(井)间电磁波层析成像系统(CT)系统示意图