[发明专利]用于井下器具的多轴天线和方法

权利要求书

1.一种具有共同定位的线圈的多轴天线系统，包括：

通过线轴的中央凹口设置在环形线轴的一部分周围的第一线圈，以在电流 流过所述第一线圈时产生基本沿第一方向的磁场；

通过中央凹口设置在线轴的第二部分周围的第二线圈，以在电流流过所述 第二线圈时产生基本沿第二方向的磁场，所述第二方向正交于所述第一方向； 以及

纵向设置在所述线轴周围的第三线圈，以在电流流过第三线圈时产生基本 沿第三方向的磁场，所述第三方向正交于所述第一和第二方向。

2.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，设有所述中央凹口以接纳 井下器具的器具本体；

其中所述第一和第二方向正交于器具轴线，所述器具轴线处于第三方向； 并且

所述第一和第二方向相对于所述环形线轴沿径向延伸。

3.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一线圈相对所述第 二线圈成将近90度地设置在所述线轴上，

其中所述第一和第二线圈在所述线轴上分隔开；并且

所述第三线圈纵向地缠绕在所述线轴周围，所述第三线圈与所述线轴的第 一部分和第二部分重叠以提供三个共同定位的天线。

4.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一线圈包括设置在 所述线轴相对两侧上的第一和第二部分，以在电流流过所述第一线圈时产生沿 第一方向的磁场；并且

其中所述第二线圈包括设置在所述线轴第二相对两侧上的第三和第四部 分，以在电流流过所述第二线圈时产生沿第二方向的磁场。

5.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第一、第二和第三线 圈包括缠绕在所述线轴周围的导线。

6.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于，所述第一、第二和第三线 圈中的至少一个包括沉积在所述线轴上的金属迹线。

7.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于，还包括：

电气耦合所述第一线圈的第一和第二部分的第一穿过导线；以及

电气耦合所述第二线圈的第三和第四部分的第二穿过导线，

其中所述第一穿过导线形成捻合线对并串联地耦合所述第一和第二部分， 并且

所述第二穿过导线形成捻合线对并串联地耦合所述第三和第四部分。

8.如权利要求4所述的天线系统，其特征在于，还包括：

电气耦合所述第一线圈的第一和第二部分的第一穿过导线；以及

电气耦合所述第二线圈的第三和第四部分的第二穿过导线；

其中所述第一穿过导线形成捻合线对且并联地耦合所述第一和第二部分， 并且

所述第二穿过导线形成捻合线对且并联地耦合所述第三和第四部分。

9.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述第一和第二线圈的尺 寸和形状基本相同，且共同定位在基本相同的纵向位置，并且

其中所述线轴包括用来容纳所述线圈的绕组的多个沟槽。

10.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述线轴由非导电材料 构成。

11.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，所述线轴具有高磁导率 (μ_r)铁心。

12.如权利要求1所述的天线系统，其特征在于，信号可在所述第一、第 二和第三线圈上变化以产生相对所述第一、第二和第三方向倾斜的磁场矢量， 从而模拟倾斜线圈。