[发明专利]耐恶劣环境的天线装置

说明书

技术领域

本发明涉及天线装置，具体涉及耐恶劣环境的天线装置。

背景技术

随着技术的发展，在钻井、探矿等工程中有时候采用现场信号无线收发系统进行远程信息采集或远程控制。这种现场信号无线收发系统一般需要天线装置。然而，钻井、探矿等工程通常在高温、高压、高湿、高腐蚀、冲刷强度大的恶劣环境下进行，常规的天线装置难以耐受这样的恶劣环境。

例如，在钻井分段压裂作业中，可采用一种射频标识(RFID)智能压裂滑套来代替传统的投球式分段压裂，即，将通常用于门禁系统的RFID标签读取器集成到井下压裂滑套上，利用电动液压能源为动力，只需从井上投放相应的RFID指令标签，就能完成相应的开关井动作，而无需投球等复杂操作。这种新技术需要在井下恶劣环境中使用RFID天线接收RFID标签信号，但常规的RFID天线显然难以在这种恶劣环境下正常工作。

发明内容

本发明的目的是提供即使在恶劣环境下也能正常工作的天线装置。

根据本发明的一种耐恶劣环境的天线装置包括：天线骨架，该天线骨架由耐恶劣环境的绝缘材料制成，大体上呈圆柱形，其侧面的中间部分被铣出一圈凹槽作为线圈缠绕段，而其侧面的两端是与该凹槽相应的凸台，在靠近该天线骨架的下底面的凸台中形成有穿线孔，该穿线孔连通所述凹槽与该天线骨架的下底面；线圈，该线圈被均匀缠绕在天线骨架上的所述凹槽内，其两端通过所述穿线孔与外部电路连接；以及灌封层，该灌封层是通过将耐恶劣环境的绝缘材料灌入天线骨架上的所述凹槽内以完全覆盖该凹槽内的线圈而形成的，其不高于天线骨架侧面两端的所述凸台。

可选地，所述天线骨架由聚醚醚酮材料制成。

可选地，所述灌封层由耐高温的环氧树脂构成。

可选地，在所述天线骨架上的凹槽内开有螺旋槽以便缠绕所述线圈。

可选地，所述天线装置还包括圆筒形的滑套壳体，用来封装由所述天线骨架、线圈和灌封层构成的天线。

可选地，所述滑套壳体由套接的壳体上部和壳体下部组成；在形成有穿线孔的所述凸台上紧接所述天线骨架的下底面形成有一圈凸缘，在所述天线骨架的下底面上形成有限位卡，在所述壳体下部的内底面上形成有与所述限位卡对应的卡口，而且在所述壳体下部的底面上形成有与所述穿线孔对应的通孔；通过使所述限位卡与对应的卡口接合，所述天线被固定到所述壳体下部的空腔内，使得所述天线骨架上的穿线孔与所述壳体下部的底面上的所述通孔连通；以及所述壳体上部与所述壳体下部套接，使得所述壳体上部的顶端紧压住所述天线骨架上的凸缘。

可选地，在所述壳体上部与所述壳体下部套接处装配有密封圈。

根据本发明，天线骨架由耐恶劣环境的绝缘材料制成，线圈被耐恶劣环境的绝缘材料完全覆盖而无裸露部分，使得本发明的天线装置即使在恶劣环境下(例如高温、高压、高湿、高腐蚀、冲刷强度大的井下)也能正常工作，克服了常规天线装置难以耐受恶劣环境的缺点。此外，本发明的天线装置结构简单，便于制造。

附图说明

图1是根据本发明的天线装置的示意图；以及

图2是根据本发明的装有滑套壳体的天线装置的示意图。

具体实施方式

参见图1，本发明的耐恶劣环境的天线装置的主体是由天线骨架8、线圈6和灌封层7构成的天线1。

天线骨架8由耐恶劣环境的绝缘材料制成。可选地，该绝缘材料是PEEK(聚醚醚酮)材料，PEEK材料具有耐高温、耐高压、耐高湿、耐腐蚀、耐冲刷等特性。天线骨架8大体上呈圆柱形，其侧面的中间部分被铣出一圈凹槽作为线圈缠绕段，而其侧面的两端是与该凹槽相应的凸台12，在靠近天线骨架8的下底面的凸台12中形成有穿线孔9，穿线孔9连通该凹槽与天线骨架8的下底面。

线圈6被均匀缠绕在天线骨架8上的上述凹槽内，其两端通过穿线孔9与外部电路连接。可选地，在天线骨架8上的上述凹槽内开有螺旋槽以便于缠绕线圈6，防止线圈6在天线骨架8上滑动。在本发明的天线装置被应用于井下RFID智能压裂滑套的情况下，根据井下泥浆流速和RFID信号识别速度来计算天线骨架8上的上述凹槽的长度(一般大于500mm)，根据实际需要来计算线圈6的参数，将计算好参数的线圈6均匀缠绕在天线骨架8上的凹槽内，线圈6的两端通过穿线孔9与外部RFID信号接收电路连接。