[发明专利]一种压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置及方法

说明书

本发明公开了一种压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，包括矩形波信号源、给大地供电的输出回路和多个发送通道，每个发送通道均包括依次串接的隔离驱动电路、低通滤波电路、功率放大电路，矩形波信号源产生矩形波或复合矩形波，矩形波信号源的信号输出端与每个发送通道的隔离驱动电路的输入端相连，所有发送通道的功率放大电路的输出端连接输出回路为大地供电。本发明采用RC低通滤波电路直接降低矩形波的边沿变化率后进行高保真功率放大，再对大地供电，从而显著降低电法勘探信号发送回路产生的电磁耦合干扰，改善接收信号的信噪比和接收数据质量，本发明在频率域激电法应用中，压制电磁耦合干扰对激电信号测量影响的效果尤佳。

技术领域

本发明涉及电法勘探技术领域，特别涉及一种压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置及方法。

背景技术

在人工源电法勘探领域，普遍存在着电磁耦合干扰的问题，尤其在频率域激电法应用中电磁耦合干扰的问题突出。

频率域激电法的常用频率范围0.01Hz~10Hz，为矿产资源普查与勘探常用的方法之一，频率域激电法以其装置轻便、抗干扰能力强，以及操作简便、无需地形改正等优点，应用广泛。电磁耦合干扰由发送机输出回路与接收机输入回路之间的感性耦合和容性耦合两种因素引起，其强弱主要由感性耦合决定，受干扰的程度随地下电阻率的降低、频率的升高、极距的加大而增强，直接影响激电幅频率测量值，是频率域激电法应用中客观存在的一种很强的干扰因素。

为了校正电磁耦合干扰，国内外学者主要采用数据处理的方法对电磁耦合干扰的影响予以校正，这在电磁耦合较弱时尚有较好的校正效果，当电磁耦合干扰增强时，校正效果普遍较差，难以满足野外复杂的地质条件下的勘探需要。在硬件直接去耦方面，专利“一种频率域电法仪GPS精密同步斩波去耦器”，ZL200710035797.9，发明了针对观测系统接收信号的同步斩波消除电磁耦合干扰的方法，去耦效果良好，但是存在斩波引入测量误差的问题以及需要发送机与接收机严格同步的使用条件。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单的压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，并提供压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送方法。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，包括矩形波信号源、给大地供电的输出回路和多个发送通道，每个发送通道均包括依次串接的隔离驱动电路、低通滤波电路、功率放大电路，矩形波信号源产生矩形波或复合矩形波，矩形波信号源的信号输出端与每个发送通道的隔离驱动电路的输入端相连，所有发送通道的功率放大电路的输出端连接输出回路为大地供电。

上述压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，所述隔离驱动电路包括第一电阻、第二电阻、光耦、第一场效应管、第二场效应管，所述第一电阻的一端作为隔离驱动电路的输入端并连接矩形波信号源的输出端，第一电阻的另一端连接逛光耦的第1引脚，光耦的第2引脚接地，光耦的第4引脚分别与第二电阻的一端、第一场效应管的栅极、第二场效应管的栅极相连，第二电阻的另一端、第一场效应管的源极与参考电源VCC相连，光耦的第3引脚、第二场效应管的源极均与该通道的参考负电源VEE相连，第一场效应管的漏极与第二场效应管的漏极相连并作为隔离驱动电路的输出端。

上述压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，所述第一场效应管为P沟道增强型场效应管，第二场效应管为N沟道增强型场效应管。

上述压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，所述低通滤波电路包括电容、第一开关，所述第一开关的一端作为低通滤波电路的输入端并连接隔离驱动电路的输出端，第一开关的另一端与电容一端连接在一起并作为低通滤波电路的输出端，电容另一端接地，所述第一开关两端并接若干个支路，每个支路均包括串联的一个电阻和一个开关。

上述压制电磁耦合干扰的电法勘探信号发送装置，每个发送通道的低通滤波电路的时间常数相同，时间常数设定在0~40mS之间。