Устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала в геоэлектроразведке Советский патент 1984 года по МПК G01V3/30 

1 1 Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть ис пользовано при геофизических исследованиях, в частности, методом радиовол нового просвечивания преимущественно в скважинах. Известно устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала, состоя щее из измерительного блока и ретранс лятора, причем измерительный блок содержит соединенные последовательно задающий генератор, усилитель мощности, антенный переключатель и приемнопередающую антенну, последовательно соединенные измерительный приемник (усилитель) и амплитудно-фазовый измеритель, причем второй вход последнего соединен с выходом задающего генератора, а вход измерительного прием ника - с выходом антенного переключателя, кроме того, к второму входу антенного переключателя Подключен вспомогательный генератор, ретранслятор содержит последовательно соединенные приемно-передающую антенну, измерительный приемник, блок фазовой автоподстройки, задающий генератор и усилитель мощности, вькод которого соединен с входом антенного переключателя С U. В связи с тем, что как в измерительном блоке,так и в ретрансляторе усилитель мощности и измерительный приемник работают на одной частоте, хотя и поочередно на входы измеритель ных приемников проникают с усилителей мощности довольно значительные шумынаводки, приводящие к снижению точности измерений и уменьшению дальности радиопросвечивания, поскольку изме рения возможны лишь до тех пор, пока уровень входного сигнала значительно превышает значение собственных наводок. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала в геозлектроразведке, состоящее из измерительного блока и ретранс лятора, причем измерительный блок содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, последовательно соединенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемнопередающей антенной, измерительный приемник и амплитудно-фазовьй измери)Теле, а также вспомогательный генера022тор, причем выходы усилителя мощности и вспомогательного генератора подключены соответственно к первому и второму входам антенного переключателя, а вход измерительного приемника - к .его выходу, ретранслятор содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, а также последовательно включенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемно-передающей антенной, измерительный приемник и блок фазовой автоподстройки, выход которого соединен с входом задающего генератора C2J. Хотя в известном техническом.решении, используемом в аппаратуре типа РИФА, излучение и прием сигналов производится на различных частотах, что несколько снижает уровень наводок с усилителей мощности на измерительные приемники, подавление наводок оказывается недостаточно эффективным, поскольку в измерительном блоке прини- маемая частота является гармоникой частоты излучения, позтому наводки формируются непосредственно и канале измерительного приемника за счет нелинейности усилительного тракта, в результате чего точность измерений амплитуды и фазы радиосигнала оказывается невысокой, а дальность просвечивания небольшой. Целью изобретения является повьппение точности измерений амплитуды и фазы радиосигнала и дальности радиопросвечивания . Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения амплитуды и фазы радиосигнала в геоэлектроразведке, состоящем из измерительного блока и ретранслятора, причем измерительный блок содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель, частоты, последовательно соединенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемно-передающей антенной, измерительный приемник и амплитудно-фазовый измеритель, а также вспомогательный генератор, причем выходы усилителя мощности и вспомогательного генератора подключены соответственно к первому и второму входам антенного переключателя, а вход измерительного приемника - к его выходу, ретранслятор содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, а также последовательно включенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемнопередающей антенной, измерительный приемник и блок фазовой автоподстройки, выход которого соединен с входом задающего генератора, дополнительно введены Два преобразователя частоты, входы которых подключены к выходам соответствующих задающих генераторов и делителей частоты, и по два фильтра суммарной и разностной частот, входы которых соединены с.выходами соответствующих преобразователей частоты, причем в измерительном блоке выход фильтра суммарной частоты соединен с входом усилителя мощности, а выход фильтра разностной частоты - с вторым входом амплитудно-фазового измерителя, в ретрансляторе выход фильт ра суммарной частоты подключен к второму входу блока фазовой автоподстрой ки, а выхоД фильтра разностной частоты - к входу усил1{теля мощности. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство состоит из измерительно го блока 1 и ретранслятора 2. Измери тельный блок 1 содержит последователь но соединенные задающий генератор 3, делитель 4 частоты триггерного типа, преобразователь 5 частоты, второй вход которого подключен к выходу задающего генератора 3, фильтр 6 суммарной частоты, усилитель 7 мощности, антенньш переключатель 8 и приемнопередающую антенну 9, а также последо вательно соединенные измерительный приемник 10, вход которого подключен к выходу антенного перелслючателя 8, и амплитудно-фазовьй измеритель 11, второй вход которого через фильтр 12 разностной частоты подключен к второму выходу преобразователя 5 частоты, кроме того, вспомогательный генератор 13 своим выходом подключен к второму входу антенного переключателя 8. Ретранслятор 2 сол ержит последователь но соединенные задающий генератор 14, делитель 15 частоты триггерного типа, преобразователь 16 частоты, фильтр 17 разностной частоты, усилитель 18 мощности, антенный переключатель 19 и приемно-передающую антенну 20, а также последовательно соединенные измерительный приемник 21, вход которого подключен к выходу антенного переключателя 19, и блок 22 фазовой автоподстройки, второй вход которого через фильтр 23 суммарной частотй подключен к выходу преобразователя 16 частоты, а выход блока 22 фазовой автоподстройки соединен с входом задающего генератора 14. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 3 измерительного блока 1 вырабатывает сигнал заданной частоты, который непосредственно и через делитель 4 частоты поступает на входы преобразователя 5 частоты, где фильтрами суммарной 6 и разностной 12 частот выделяются сигналы с рабочими частотами: ,.fo (1 + 1/2); f-.-Jfo 1-1/2 J где fф и f - суммарная и разностная частоты; п - число триггеров в делителе частоты; рабочая частота задающего генератора. Суммарная частота с фильтра 6 суммарной частоты поступает на вход усилителя 7 мощности и далее на один из входов антенного переключателя 8. Антенный переключатель 8 управляется сигналами низкой частоты с вспомогательного генератора 13 и в течение первой четверти периода частоты вспомогательного генератора 13 соединяет выход усилителя 7 мощности с приемнопередающей антенной 9, в течение третьей приемно-передающую антенну 9 с входом измерительного приемника 10, а в течение второй и четвертой четвертей изолирует приемно-передающую антенну 9 как от выхода усилителя 7 мощности, так и от входа измерительного приемника 10. Зондирующий сигнал, излученный приемно-передающей антенной 9 измерительного блока, пройдя исследуемую среду, принимается приемно-передающей антенной 20 ретранслятора 2, поступает на вход измерительного приемника 21, где усиливается и затем подается на первый вход блока 22 фазовой автоподстройки, вырабатывающей сигнал, который, поступая на задаюпщй генератор 14,подстраивает его частоту и фазу под принятый с измерительного блока 1 сигнал. Выходные сигналы задающего генератора 14 и делителя 15 частоты ретранслятора 2 поступают на входы преобразователя 16 частоты, на выходе которого формируются и вьщеляются фильтрами

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ И ФАЗЫ РАДИОСИГНАЛА В ГЕОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКЕ, состоящее из измерительного блока и ретранслятора, причем измерительный блок содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, последовательно соединенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемно-передающей антенйой, измерительный приемник и амплитудно-фазовый измеритель, а также вспомогательный генератор, причем ВЫХОФ1 усилителя мощности и вспомогательного генератора подключены соответственно к первому и второму входам антенного переключателя, а вход измеfiiii-jkio,....,:. рительного приемника - к его выходу, ретранслятор содержит последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, а также последовательно включенные усилитель мощности, антенный переключатель с подключенной к нему приемно-передающей антенной, измерительный приемник иблок фазовой автоподстройки, выход которого соединен с входом задающего генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений амплитуды и фазы радиосигнала и дальности радиопросвечивания, в него дополнительно введены два преобразователя частоты, входы которых подключены к выходам соответствующих задающих генераторов и делителей частоты, и по два фильтра суммарной и разностной частот, входы которых соединены с выходами соответствующих преобразователей частоты, причем в измерительном блоке выход фильтра суммарной частоты соединен с входом усилителя мощности, а выход фильтра разностной частоты - с вторым входом амплитудно-фазового измерителя, в ретрАнсляторе выход фильтра суммарной частоты подключен к второму входу блока фазовой автоподстройки, а выход фильтра разностной частоты - к входу усилителя МО1ЦНОСТИ.