【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及探测设备，具体涉及一种天线结构和瞬变电磁探测装置。
技术介绍
1、瞬变电磁法(transient electromagnetic method，tem)是一种时间域的人工源电磁探测方法，其工作原理主要是利用地下介质在导电性和导磁性上的物性差异来实现地球物理勘探。
2、瞬变电磁法的探测过程可以分为发射、感应和接收三个阶段：断开在发射天线中加载的稳定电流，周围空间中稳定的一次磁场随之消失；由于一次磁场发生剧烈变化，在探测区域地质体中会激励出感应涡旋电流来维持原有磁场，此时产生二次磁场；感应电流因介质的热损耗作用而随时间不断衰减，使用接收天线来观测二次磁场的相应衰减过程，并根据接收到的感应电动势数据来推断探测区域地质体的电性分布情况，对其中的电阻异常体进行定性和定量评价。
3、但是在全空间探测的场景中使用瞬变电磁法时，接收到的感应电动势数据是探测区域地质体以及非探测区域干扰体所产生的电磁响应信号的叠加，例如天线系统附近的金属体是常见的电磁干扰源，会导致视电阻率反演结果中出现低阻异常假象。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种天线结构，用于实现天线在探测区域定向发射激励磁场，本申请实施例还提供了相应的瞬变电磁探测装置。
2、本申请第一方面提供一种天线结构，该天线结构包括至少一个主发射线框和至少一个辅助发射线框组，至少一个辅助发射线框组中的每个辅助发射线框组包括两个辅助发射线框；至少一个主发射线框用于在第一区域和第二区域产生第一磁场，至少
3、本申请中，该天线结构可以应用在瞬变电磁探测装置，第一区域为该天线结构的探测区域，即瞬变电磁探测装置需要探测的目标区域，第二区域为非探测区域。
4、本申请中，主发射线框两侧的一次磁场相对于发射线框所在平面呈对称分布。在全空间环境中，这样的一次磁场会同时覆盖天线两侧的探测区域和非探测区域，无法体现出电阻异常体在方位上的差异。在主发射线框的基础上设置辅助发射线框组，结合公式可以一并计算出主发射线框和两个辅助发射线框周围空间的磁感应强度，在第一区域中，主发射线框和两个辅助发射线框产生相同方向的磁场，而在第二区域中，二者产生相反方向的磁场，即复合磁场在第一区域中为同向叠加，磁感应强度增大，在第二区域中为反向抵消，磁感应强度减小，由此可使定向发射天线所产生的一次磁场在非探测区域的一侧得以明显弱化，达到针对探测区域定向发射激励磁场的效果。
5、该第一方面，天线结构包括主发射线框和辅助发射线框组，其中每个辅助发射线框组包括两个辅助发射线框。主发射线框用于在其两侧的第一区域和第二区域产生第一磁场，辅助发射线框组用于在第一区域产生与第一磁场方向相同的第二磁场，在第二区域产生与第一磁场方向相反的第三磁场，即主发射线框与辅助发射线框组可以在位于探测方向的第一区域同向叠加磁感应强度，在位于非探测方向的第二区域反向抵消磁感应强度，由此可使天线结构所产生的一次磁场在非探测区域的一侧得以明显弱化，达到针对探测区域定向发射激励磁场的效果，从而实现在视电阻率反演结果中识别出低阻异常假象。
6、在第一方面的一种可能的实现方式中，该天线结构还包括至少一个接收线框，至少一个接收线框位于第二磁场或第三磁场的零磁通面。
7、该种可能的实现方式中，接收线框均位于辅助发射天线的零磁通面位置，只有主发射天线和接收天线之间存在互感作用，消除了辅助发射天线和接收天线之间的互感作用后，定向发射天线产生的一次磁场对接收天线的影响显著降低，探测盲区明显缩小。
8、在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个接收线框的法线方向与至少一个主发射线框的法线方向的夹角为0度或90度。
9、该种可能的实现方式中，接收线框与主发射线框平行或者垂直，使接收线框可以位于第二磁场或第三磁场的零磁通面，提升了方案的可实现性。
10、在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个辅助发射线框组的数量为偶数。
11、该种可能的实现方式中，辅助发射线框组的数量为偶数时，可以避免辅助发射天线对y轴方向和z轴方向的磁场产生影响。
12、在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个主发射线框与至少一个辅助发射线框组垂直。
13、该种可能的实现方式中，主发射线框与辅助发射线框组垂直，使辅助发射线框组产生的第二磁场和第三磁场与第一磁场方向适配，提升了第一区域的磁场强度，以及降低了第二区域的磁场强度。
14、在第一方面的一种可能的实现方式中，至少一个辅助发射线框组中，任意两个辅助发射线框组的法线方向之间的夹角大于0度且小于或等于90度。
15、该种可能的实现方式中，任意两个辅助发射线框组互相垂直，或者可以夹角小于90度，提升了方案的可实现性。
16、在第一方面的一种可能的实现方式中，两个辅助发射线框相互平行且保持第一预设距离的间距。
17、该种可能的实现方式中，两个辅助发射线框相互平行且保持第一预设距离的间距时，方便天线结构的整体装配和制造，提升了方案的可实现性。
18、在第一方面的一种可能的实现方式中，第一预设距离大于0且小于或等于两个辅助发射线框中任意一个辅助发射线框的边长或直径。
19、该种可能的实现方式中，第一预设距离具体为大于0且小于或等于两个辅助发射线框中任意一个辅助发射线框的边长或直径，提升了方案的可实现性。
20、在第一方面的一种可能的实现方式中，两个辅助发射线框的尺寸和线圈绕制匝数相同。
21、该种可能的实现方式中，两个辅助发射线框的尺寸和线圈绕制匝数都相同，方便天线结构的整体装配和制造，提升了方案的可实现性。
22、在第一方面的一种可能的实现方式中，两个辅助发射线框的线圈绕制方向相同，且电流方向相反；或，两个辅助发射线框的线圈绕制方向相反，且电流方向相同。
23、该种可能的实现方式中，为了使辅助发射线框组产生两个方向相反的等效磁场，可以采用线圈绕制方向相同且电流方向相反的方式，也可以采用线圈绕制方向相反且电流方向相同的方式，提升了方案的可实现性。
24、在第一方面的一种可能的实现方式中，该天线结构还包括绝缘支架，绝缘支架用于固定至少一个主发射线框和至少一个辅助发射线框组。
25、该种可能的实现方式中，使用绝缘支架来固定天线结构，提升了方案的可实现性。
26、在第一方面的一种可能的实现方式中，绝缘支架还用于调整至少一个主发射线框和至少一个辅助发射线框组的位置。
27、该种可能的实现方式中，使用绝缘支架来固定天线结构，具有移动和旋转各个发射线框和接收线框的功能，由此可以根据施工环境来设计定向发射天线的结构，同时也可以根据实际的一次磁场来调整接收天线的位置，并将各个接本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种天线结构，其特征在于，包括至少一个主发射线框和至少一个辅助发射线框组，所述至少一个辅助发射线框组中的每个辅助发射线框组包括两个辅助发射线框；
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括至少一个接收线框，所述至少一个接收线框位于所述第二磁场或所述第三磁场的零磁通面。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个接收线框的法线方向与所述至少一个主发射线框的法线方向的夹角为0度或90度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个辅助发射线框组的数量为偶数。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框与所述至少一个辅助发射线框组垂直。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个辅助发射线框组中，任意两个辅助发射线框组的法线方向之间的夹角大于0度且小于或等于90度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述两个辅助发射线框相互平行且保持第一预设距离的间距。
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9.根据权利要求1-8中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述两个辅助发射线框的尺寸和线圈绕制匝数相同。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述两个辅助发射线框的线圈绕制方向相同，且电流方向相反；
11.根据权利要求1-10中任一项所述的天线结构，其特征在于，还包括绝缘支架，所述绝缘支架用于固定所述至少一个主发射线框和所述至少一个辅助发射线框组。
12.根据权利要求11所述的天线结构，其特征在于，所述绝缘支架还用于调整所述至少一个主发射线框和所述至少一个辅助发射线框组的位置。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框和所述两个辅助发射线框的形状包括矩形、梯形、圆形、多边形和螺旋形。
14.根据权利要求2-13中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框与所述至少一个接收线框的尺寸相同，且相互贴合。
15.根据权利要求2-13中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框的尺寸大于所述至少一个接收线框，所述至少一个主发射线框与所述至少一个接收线框共面且中心点重合。
16.根据权利要求2-13中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框与所述至少一个接收线框平行，且间隔第二预设距离。
17.一种瞬变电磁探测装置，其特征在于，包括发射机、上位机、接收机以及如权利要求1-16中任一项所述的天线结构。
18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述发射机包括多个接口，所述发射机通过所述多个接口与所述天线结构连接。
...【技术特征摘要】
1.一种天线结构，其特征在于，包括至少一个主发射线框和至少一个辅助发射线框组，所述至少一个辅助发射线框组中的每个辅助发射线框组包括两个辅助发射线框；
2.根据权利要求1所述的天线结构，其特征在于，还包括至少一个接收线框，所述至少一个接收线框位于所述第二磁场或所述第三磁场的零磁通面。
3.根据权利要求2所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个接收线框的法线方向与所述至少一个主发射线框的法线方向的夹角为0度或90度。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个辅助发射线框组的数量为偶数。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个主发射线框与所述至少一个辅助发射线框组垂直。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述至少一个辅助发射线框组中，任意两个辅助发射线框组的法线方向之间的夹角大于0度且小于或等于90度。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述两个辅助发射线框相互平行且保持第一预设距离的间距。
8.根据权利要求7所述的天线结构，其特征在于，所述第一预设距离大于0且小于或等于所述两个辅助发射线框中任意一个辅助发射线框的边长或直径。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的天线结构，其特征在于，所述两个辅助发射线框的尺寸和线圈绕制匝数相同。
10.根据权利要求1-9中任一项所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博文，李昆，吕瑞，巩向博，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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