【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石油天然气勘探开发，涉及一种射频脉冲发射电路、发射方法及核磁共振测井仪器。
技术介绍
1、核磁共振测井自旋回波信号测量中非常关键一步是把氢原子核极化后的磁化矢量向横向平面扳倒。这一扳倒过程是由发射电路产生的射频脉冲通过核磁探头天线发射，从而产生的交变电磁场b1来实现。该射频脉冲具有信号频率、持续时间、脉冲幅度等技术参数，其中信号频率与核磁探头谐振频率一致，持续时间和脉冲幅度决定了b1场的能量大小。磁化矢量扳倒角与b1场的能量大小成正比，如果是矩形射频脉冲，扳倒角与b1场的幅度和持续时间的乘积成正比，增加射频脉冲幅度或增加持续时间都会使扳倒角增大。
2、用于核磁共振测井的射频脉冲通常采用脉冲角度术语，如90°脉冲是指该射频脉冲产生的b1场能够把磁化矢量扳倒90°，180°脉冲是指该射频脉冲产生的b1场能够把磁化矢量扳倒180°。为了消除磁场非均匀性对核磁共振测量的影响，实际核磁共振测井都采用cpmg脉冲序列，该脉冲序列是一个90°脉冲后面跟一系列180°脉冲。要实现核磁共振精确测量，对射频脉冲有比较高的精度要求，一般误差不超过5％。如果射频脉冲能量不足或者过多，而不能产生真实的90°脉冲或者180°脉冲，都将影响核磁共振回波信号的生成，从而影响核磁共振测量精度。
3、一般情况下，核磁共振测井仪器发射电路的控制信号决定射频脉冲的频率和持续时间，仪器供电电源决定射频脉冲的幅度。但是存在两方面问题，首先是地面电源通过几千米电缆于给井下仪器供电，仪器在大功率脉冲发射时，由于电缆的电压损耗，很难保障井下
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决现有技术中不能精准控制射频脉冲信号的问题，提供一种射频脉冲发射电路、发射方法及核磁共振测井仪器。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、本专利技术提出一种射频脉冲发射电路，包括发射激励电路、功率放大电路a、功率放大电路b和信号合成电路；
4、将正弦信号、余弦信号、脉冲门槛信号、脉冲控制信号、正直流高压和负直流高压输入至所述发射激励电路，所述发射激励电路输出第一发射驱动控制信号和第二发射驱动控制信号；将第一发射驱动控制信号、正直流高压和负直流高压输入至所述功率放大电路a，所述功率放大电路a输出第一高压发射信号和第二高压发射信号；将第二发射驱动控制信号、正直流高压和负直流高压输入至所述功率放大电路b，所述功率放大电路b输出第三高压发射信号和第四高压发射信号；将第一高压发射信号、第二高压发射信号、第三高压发射信号和第四高压发射信号输入至所述信号合成电路，所述信号合成电路输出射频脉冲信号。
5、优选地，所述发射激励电路包括第一模拟乘法器、第二模拟乘法器、第三模拟乘法器、第四模拟乘法器、第五模拟乘法器、第一运算放大器、第二运算放大器、第三运算放大器、第一比较器、第二比较器、第一电流驱动器、第二电流驱动器、第一与非门、第一与非门、第一功率电阻、第二功率电阻、第三功率电阻和第四功率电阻、第一电容器、第二电容器、第三电容器、第四电容器、第一高敏电阻、第二高敏电阻、第三高敏电阻和第四高敏电阻；
6、负直流高压hv-连接第一功率电阻的一端，第一功率电阻的另一端连接第二功率电阻，第二功率电阻的另一端连接地，第一功率电阻和第二功率电阻的连接点连接第一运算放大器的输入；正直流高压hv+连接第三功率电阻的一端，第三功率电阻的另一端连接第四功率电阻，第四功率电阻的另一端连接地，第三功率电阻和第四功率电阻的连接点连接第一运算放大器的输入；第一运算放大器的输出连接第一模拟乘法器的输入，脉冲控制信号am连接第一模拟乘法器的输入，10v标准电压连接第一模拟乘法器、第二模拟乘法器和第三模拟乘法器，第一模拟乘法器的输出连接第二模拟乘法器和第五模拟乘法器的输入；第二模拟乘法器的输出连接第三模拟乘法器，第一开关二极管两端连接第三模拟乘法器，第三模拟乘法器的输出连接第四模拟乘法器，余弦信号cos(wt)连接第四模拟乘法器，第四模拟乘法器输出连接第二电容器和第三电容器一端，正弦信号sin(wt)连接第五模拟乘法器，第五模拟乘法器输出连接第一电容器和第四电容器一端；第一电容器、第二电容器、第三电容器与第四电容器的另一端分别与第一高敏电阻、第二高敏电阻、第三高敏电阻与第四高敏电阻的一端相连接，形成四组高通滤波器，第一高敏电阻与第二高敏电阻的另一端同时连接在第二运算放大器的同一输入端构成加法器，第三高敏电阻与第四高敏电阻的另一端分别连接在第三运算放大器的不同输入端构成减法器；第二运算放大器、第三运算放大器的输出端分别连接第一比较器、第二比较器的输入端，第一比较器、第二比较器的输出端分别连接第一与非门、第一与非门的输入端，脉冲门槛信号xgate分别连接第一与非门、第一与非门的另一输入端，第一与非门、第一与非门的输出端分别连接第一电流驱动器、第二电流驱动器的输入端，第一电流驱动器的输出端连接第一发射驱动控制信号gda，第二电流驱动器的输出端连接第二发射驱动控制信号gdb。
7、优选地，所述功率放大电路a包括第一场效应管、第二场效应管、第三场效应管、第四场效应管、第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器、第一电感器、第二电感器、第一陶瓷电容和第二陶瓷电容；
8、正直流高压hv+连接第一场效应管和第三场效应管的漏极，负直流高压hv-连接第二场效应管和第四场效应管的源极，第一发射驱动控制信号gda分别连接第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器的初级线圈一端，第一变压器、第二变压器、第三变压器、第四变压器的初级线圈另一端接地，第一变压器的次级线圈分别接第一场效应管的栅极和源极，且第一发射驱动控制信号gda与第一场效应管的栅极为同名端，第二变压器的次级线圈分别接第二场效应管的栅极和源极，且第一发射驱动控制信号gda与第二场效应管的源极为同名端，第三变压器的次级线圈分别接第三场效应管的栅极和源极，且第一发射驱动控制信号gda与第三场效应管的源极为同名端，第四变压器的次级线圈分别接第四场效应管的栅极和源极，且第一发射驱动控制信号gda与第四场效应管的栅极为同名端，第一场效应管的源极连接第二场效应管的漏极，同时连接第二电感器一端，第三场效应管的源极连接第四场效应管的漏极，同时连接第一电感器一端，第一电感器与第二电感器的另一端分别连接第一陶瓷电容与第二陶瓷电容的一端，第一陶瓷电容的另一端连接第一高压发射信号fra1，第二陶瓷电容的另一端连接第二高压发射信号fra2。
9、优选地，所述功率放大电路b包括第五场效应管、第六场效应管、第七场效应管、第八场效应管、第五变压器、第六变压器、第七变压器、第八变压器、第三电感器、第四电感器、第三陶瓷电容和第四陶瓷电容；
10、正直流高压hv+连接第五场效应管和第七场效应管的漏极，负直流高压hv-连接第六场效应管和第八场效应管的源极，第二发射驱动控制信号gdb分别连接第五变压器、第六变压器、第七变本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种射频脉冲发射电路，其特征在于，包括发射激励电路、功率放大电路A、功率放大电路B和信号合成电路；
2.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述发射激励电路包括第一模拟乘法器(U1)、第二模拟乘法器(U2)、第三模拟乘法器(U3)、第四模拟乘法器(U4)、第五模拟乘法器(U5)、第一运算放大器(U6)、第二运算放大器(U7)、第三运算放大器(U8)、第一比较器(U9)、第二比较器(U10)、第一电流驱动器(U11)、第二电流驱动器(U12)、第一与非门(U13)、第一与非门(U14)、第一功率电阻(R1)、第二功率电阻(R2)、第三功率电阻(R3)和第四功率电阻(R4)、第一电容器(C1)、第二电容器(C2)、第三电容器(C3)、第四电容器(C4)、第一高敏电阻(R5)、第二高敏电阻(R6)、第三高敏电阻(R7)和第四高敏电阻(R8)；
3.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述功率放大电路A包括第一场效应管(Q1)、第二场效应管(Q2)、第三场效应管(Q3)、第四场效应管(Q4)、第一变压器(T1)、第二变压器(T2)、
4.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述功率放大电路B包括第五场效应管(Q5)、第六场效应管(Q6)、第七场效应管(Q7)、第八场效应管(Q8)、第五变压器(T5)、第六变压器(T6)、第七变压器(T7)、第八变压器(T8)、第三电感器(L3)、第四电感器(L4)、第三陶瓷电容(C7)和第四陶瓷电容(C8)；
5.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述信号合成电路包括第九变压器(T9)和第十变压器(T10)；
6.采用权利要求1～5中任意一项所述的射频脉冲发射电路的发射方法，其特征在于，包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的射频脉冲发射电路的发射方法，其特征在于，第一高压发射信号RFA1和第二高压发射信号RFA2的计算方法如下：
8.根据权利要求6所述的射频脉冲发射电路的发射方法，其特征在于，第三高压发射信号RFB1和第四高压发射信号RFB2的计算方法如下：
9.根据权利要求6所述的射频脉冲发射电路的发射方法，其特征在于，射频脉冲信号RFX的计算方法如下：
10.一种核磁共振测井仪器，其特征在于，采用权利要求1～5中任意一项所述的射频脉冲发射电路。
...【技术特征摘要】
1.一种射频脉冲发射电路，其特征在于，包括发射激励电路、功率放大电路a、功率放大电路b和信号合成电路；
2.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述发射激励电路包括第一模拟乘法器(u1)、第二模拟乘法器(u2)、第三模拟乘法器(u3)、第四模拟乘法器(u4)、第五模拟乘法器(u5)、第一运算放大器(u6)、第二运算放大器(u7)、第三运算放大器(u8)、第一比较器(u9)、第二比较器(u10)、第一电流驱动器(u11)、第二电流驱动器(u12)、第一与非门(u13)、第一与非门(u14)、第一功率电阻(r1)、第二功率电阻(r2)、第三功率电阻(r3)和第四功率电阻(r4)、第一电容器(c1)、第二电容器(c2)、第三电容器(c3)、第四电容器(c4)、第一高敏电阻(r5)、第二高敏电阻(r6)、第三高敏电阻(r7)和第四高敏电阻(r8)；
3.根据权利要求1所述的射频脉冲发射电路，其特征在于，所述功率放大电路a包括第一场效应管(q1)、第二场效应管(q2)、第三场效应管(q3)、第四场效应管(q4)、第一变压器(t1)、第二变压器(t2)、第三变压器(t3)、第四变压器(t4)、第一电感器(l1)、第二电感器(l2)、第一陶瓷电容(c5)和第二陶...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱万里，陈涛，肖宏，侯学理，杨居朋，刘建辰，余璠，霍丹丹，卢亚普，李楠，曹先军，刘居昭，白冶，刘秀庆，史金安，杨照军，闫伟，徐春涛，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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