[发明专利]抑制脉冲信号拖尾的探层测距雷达及其信号处理器

说明书

技术领域

本发明涉及用于石油、煤炭及其他矿储层的随钻探测其分界面及储层厚度的设备，尤其涉及一种抑制脉冲信号拖尾的探层测距雷达及其信号处理器。

背景技术

当前，在石油、天然气及煤层气的开发中为了获得更大的产能，往往通过水平井钻井技术，使钻机钻出的井筒轨迹保持在油气层和煤层中，但在实际的施工中井筒轨迹无法完全保持在油气层和煤层中，其原因是目前还没有能定量测出在油气层和煤层界面以及厚度的方法与技术，虽然采用伽玛和电阻率的方法能测出油气层、煤层与其上下盖层的差别，但这仅仅是定性的判断而无法定量或相对准确地测出井筒轨迹距上下边界面的距离。目前方案是将测距雷达集成在随钻仪器中，使其在随钻过程中不断测量随钻仪器与其分界面的距离。

现有测距雷达通常是将高压单脉冲信号通过发射天线辐射出去，之后通过收天线接收到反射信号，通过发射信号与接收信号的时间差来获得距离，但接收到的信号往往会有很严重的拖尾现象，目前通常是使用在天线末端加吸收电阻的方式，将其震荡能量吸收掉。此方法方法虽然可以吸收震荡能量，但同时也吸收了有用信号的幅度，并且为满足不同的探测需要还需根据实际情况更换电阻的加载方式和阻值。

为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种抑制脉冲信号拖尾的探层测距雷达及其信号处理器，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抑制脉冲信号拖尾的探层测距雷达及其信号处理器，其结构简单，制造方便，能有效抑制脉冲信号拖尾，获得更佳的接收信号，提高系统的分辨率和方便后期的数据

为实现上述目的，本发明公开了一种抑制脉冲信号拖尾的信号处理器，其包含逻辑控制单元、拖尾吸收模块和模拟信号通路，该三个单元分别连接至接收天线，其特征在于：

该逻辑控制单元包含窗口比较器、计算器及输出控制器和10ns延时触发器，窗口比较器连接于天线和计算器及输出控制器，该计算器及输出控制器还连接至10ns延时触发器；该拖尾吸收模块包含高频模拟开关和接地吸收电路，该高频模拟开关连接于天线、接地吸收电路及计算器及输出控制器；该模拟信号通路包含高频宽带信号放大器和数模转换电路。

其中：窗口比较器是具有一定阀值的窗口比较器，阀值设置为±5mV，计算器及输出控制器是由一个计数器和输出控制器构成的逻辑判断模块，当计数器的值小于等于2时，输出控制器将输出制定信号给高频模拟开关使其关闭，当计数器的值大于2时，输出控制器分别输出高电平给高频模拟开关和延时触发器，延时触发器固定延时10ns，在此段时间内输出一直为高电平，使高频开关导通，从而使天线接收到的拖尾信号完全进入到接地吸收电路中，使其在此期间不再进入到模拟信号通路和逻辑控制模块，从而达到消除脉冲信号的尾巴。

还公开了一种抑制脉冲信号拖尾的探层测距雷达，该测距雷达包含第一发射单元、第一信号发生器、第一接收单元、第一信号处理器、第一信号计算转换单元、第二发射单元、第二信号发生器、第二接收单元、第二信号处理器、第二信号计算转换单元以及触发信号单元；其特征在于：其中的第一信号处理器和第二信号处理器为权利要求1或2所述的信号处理器。

其中：第一发射单元连接至第一信号发生器，其为1G-5G发射天线振子；第一接收单元为1G-5G接收天线振子，第一信号处理器连接至第一接收单元；第一计算转换单元包含相互连接的信号同步及反射时差计算处理器和时距转换电路，该信号同步及反射时差计算处理器连接至第一信号处理器。

其中：第二发射单元连接至第二信号发生器，其为50M-900M发射天线振子；第二接收单元为50M-900M接收天线振子，第二信号处理器连接至第二接收单元；第二计算转换单元包含相互连接的信号同步及反射时差计算处理器和时距转换电路，该信号同步及反射时差计算处理器连接至第二信号处理器。

其中：该触发信号单元包含转角传感器和电磁波脉冲发射控制器。

通过上述结构，本发明得到了如下技术效果：

1、可对接收到的带有拖尾的脉冲信号，进行有效的拖尾消除。

2、获得更加有效、清晰、幅度更大的接收信号，提高系统的分辨率和方便后期的数据。

3、保证全面地覆盖和信号的有效性，使得雷达的测距功能更加全面，准确性更高。

本发明将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。

附图说明

图1显示了本发明探层测距雷达的系统结构图。