[發明專利]天線組件和使用天線組件的方法

有效

• 申請號: 201911070816.0
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN111211410B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: S.B.科爾;K.D.瓊斯;D.R.布朗
• 申請（專利權）人: 查爾斯機器制造廠有限公司
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/38;H01Q1/52;H01Q1/22;H01Q21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張昱;金飛

一種天線布置。布置使用四個導電回路，各個導電回路與其他導電回路在不同的平面之內。四個導電回路具有共同的中心點。各個回路在偶極磁場之內并檢測其分量。通過平衡在匹配的導電回路的對之間接收到的信號，信號之間的不同可用來將天線布置引導到零點，即在磁場中其中導電回路的各個對平衡的點。天線布置可進一步使用場的大小來用來確定偶極場源的深度。

發明內容

本發明指向一種具有四個導電回路的天線，四個導電回路中的各個位于單個平面之內，并且具有中心，在其中，四個回路的中心重合，并且其中，四個回路的平面都不重合。

本發明還指向地上（above-ground）天線布置，該地上天線布置具有第一導電回路、第二導電回路、第三導電回路和第四導電回路。第二導電回路被第一導電回路包圍。第四導電回路被第三導電回路包圍。第一導電回路、第二導電回路、第三導電回路和第四導電回路中的各個都是平面的，并且限定單獨的平面。第一導電回路、第二導電回路、第三導電回路和第四導電回路中的各個都具有共同的中心點。

本發明進一步指向天線組件，該天線組件包括第一導電回路、第二導電回路、第三導電回路和第四導電回路。各個回路位于平面中，并且限定法向向量，該法向向量垂直于平面并延伸穿過回路的中心點。第一回路、第二回路、第三回路和第四回路的中心點是重合的，并且第一法向向量、第二法向向量、第三法向向量和第四法向向量是不同的。

附圖說明

圖1是用于鉆取水平鉆孔（borehole）的水平方向鉆取系統的圖示。

圖2是跟蹤器的圖示，跟蹤器利用天線布置來檢測地下（below ground）磁場源。跟蹤器以透明內視的形式示出，使得天線布置是可見的。

圖3是利用了四個印刷電路板天線的本發明天線布置的左側正視圖。

圖4是備選天線布置的左側正視圖，該備選天線布置利用了四個磁線的環形天線。

圖5是圖3的天線布置的右側正視圖。

圖6是圖3的天線布置的前正視圖。

圖7是圖3的天線布置的后正視圖。

圖8是圖3的天線布置的底部平面視圖。

圖9是圖3的天線布置的頂部平面視圖。

圖10是圖3的天線布置的頂部前透視視圖。

圖11是圖3的天線布置的頂部前透視視圖。在圖11中，支承結構被去除并且各種天線部件的法向向量被示出。垂直于天線30的向量放置為進入和離開頁面。

圖12A是示出了從前面放置或如圖6中定向的天線部件的法向向量的圖。角度稍微偏移，使得法向向量30a和32a是不同的。

圖12B是示出了從右放置或如圖5中定向的天線部件的法向向量的圖。角度稍微偏移，使得法向向量34a和36a是不同的。

圖12C是示出了從頂部放置或如圖9中定向的天線部件的法向向量的圖。角度稍微偏移，使得法向向量34a和36a是不同的，并且法向向量30a和32a是不同的。

具體實施方式

本發明指向在圖2至圖11中示出的天線布置10，該天線布置10用于與在水平方向鉆取操作中使用的跟蹤器12一起使用。在圖1中，示出了水平方向鉆取系統14。系統14使用鉆機16來將攜帶有井下（downhole）工具20的鉆柱18在地下推進，以創建鉆孔22。定位在井下工具20之內的信標24發出信標信號。定位在地面26上或上方的跟蹤器12檢測信標信號，并將信標的位置通信至跟蹤器操作者28。跟蹤器12使用如本文中所示的多個天線來檢測信標信號。