[發明專利]耐惡劣環境的天線裝置

在審

• 申請號: 201410466955.6
• 申請日: 2014-09-13
• 公開（公告）號: CN104681915A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 王恒;白玉新;解慶;吳文晉;張朝陽
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所
• 主分類號: H01Q1/12
• 分類號: H01Q1/12
• 代理公司: 北京驥馳知識產權代理有限公司 11422
• 代理人: 唐曉峰

技術領域

本發明涉及天線裝置，具體涉及耐惡劣環境的天線裝置。

背景技術

隨著技術的發展，在鉆井、探礦等工程中有時候采用現場信號無線收發系統進行遠程信息采集或遠程控制。這種現場信號無線收發系統一般需要天線裝置。然而，鉆井、探礦等工程通常在高溫、高壓、高濕、高腐蝕、沖刷強度大的惡劣環境下進行，常規的天線裝置難以耐受這樣的惡劣環境。

例如，在鉆井分段壓裂作業中，可采用一種射頻標識(RFID)智能壓裂滑套來代替傳統的投球式分段壓裂，即，將通常用于門禁系統的RFID標簽讀取器集成到井下壓裂滑套上，利用電動液壓能源為動力，只需從井上投放相應的RFID指令標簽，就能完成相應的開關井動作，而無需投球等復雜操作。這種新技術需要在井下惡劣環境中使用RFID天線接收RFID標簽信號，但常規的RFID天線顯然難以在這種惡劣環境下正常工作。

發明內容

本發明的目的是提供即使在惡劣環境下也能正常工作的天線裝置。

根據本發明的一種耐惡劣環境的天線裝置包括：天線骨架，該天線骨架由耐惡劣環境的絕緣材料制成，大體上呈圓柱形，其側面的中間部分被銑出一圈凹槽作為線圈纏繞段，而其側面的兩端是與該凹槽相應的凸臺，在靠近該天線骨架的下底面的凸臺中形成有穿線孔，該穿線孔連通所述凹槽與該天線骨架的下底面；線圈，該線圈被均勻纏繞在天線骨架上的所述凹槽內，其兩端通過所述穿線孔與外部電路連接；以及灌封層，該灌封層是通過將耐惡劣環境的絕緣材料灌入天線骨架上的所述凹槽內以完全覆蓋該凹槽內的線圈而形成的，其不高于天線骨架側面兩端的所述凸臺。

可選地，所述天線骨架由聚醚醚酮材料制成。

可選地，所述灌封層由耐高溫的環氧樹脂構成。

可選地，在所述天線骨架上的凹槽內開有螺旋槽以便纏繞所述線圈。

可選地，所述天線裝置還包括圓筒形的滑套殼體，用來封裝由所述天線骨架、線圈和灌封層構成的天線。

可選地，所述滑套殼體由套接的殼體上部和殼體下部組成；在形成有穿線孔的所述凸臺上緊接所述天線骨架的下底面形成有一圈凸緣，在所述天線骨架的下底面上形成有限位卡，在所述殼體下部的內底面上形成有與所述限位卡對應的卡口，而且在所述殼體下部的底面上形成有與所述穿線孔對應的通孔；通過使所述限位卡與對應的卡口接合，所述天線被固定到所述殼體下部的空腔內，使得所述天線骨架上的穿線孔與所述殼體下部的底面上的所述通孔連通；以及所述殼體上部與所述殼體下部套接，使得所述殼體上部的頂端緊壓住所述天線骨架上的凸緣。

可選地，在所述殼體上部與所述殼體下部套接處裝配有密封圈。

根據本發明，天線骨架由耐惡劣環境的絕緣材料制成，線圈被耐惡劣環境的絕緣材料完全覆蓋而無裸露部分，使得本發明的天線裝置即使在惡劣環境下(例如高溫、高壓、高濕、高腐蝕、沖刷強度大的井下)也能正常工作，克服了常規天線裝置難以耐受惡劣環境的缺點。此外，本發明的天線裝置結構簡單，便于制造。

附圖說明

圖1是根據本發明的天線裝置的示意圖；以及

圖2是根據本發明的裝有滑套殼體的天線裝置的示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本發明的耐惡劣環境的天線裝置的主體是由天線骨架8、線圈6和灌封層7構成的天線1。

天線骨架8由耐惡劣環境的絕緣材料制成。可選地，該絕緣材料是PEEK(聚醚醚酮)材料，PEEK材料具有耐高溫、耐高壓、耐高濕、耐腐蝕、耐沖刷等特性。天線骨架8大體上呈圓柱形，其側面的中間部分被銑出一圈凹槽作為線圈纏繞段，而其側面的兩端是與該凹槽相應的凸臺12，在靠近天線骨架8的下底面的凸臺12中形成有穿線孔9，穿線孔9連通該凹槽與天線骨架8的下底面。

線圈6被均勻纏繞在天線骨架8上的上述凹槽內，其兩端通過穿線孔9與外部電路連接。可選地，在天線骨架8上的上述凹槽內開有螺旋槽以便于纏繞線圈6，防止線圈6在天線骨架8上滑動。在本發明的天線裝置被應用于井下RFID智能壓裂滑套的情況下，根據井下泥漿流速和RFID信號識別速度來計算天線骨架8上的上述凹槽的長度(一般大于500mm)，根據實際需要來計算線圈6的參數，將計算好參數的線圈6均勻纏繞在天線骨架8上的凹槽內，線圈6的兩端通過穿線孔9與外部RFID信號接收電路連接。