基于电场耦合的电能信号并行传输系统串扰抑制方法

针对较大功率电场耦合无线电能传输系统信号双向高速传输的需求,该文提出一种基于部分能量通道的电能与信号并行传输系统的串扰抑制方法。通过对所提出的系统拓扑进行分析,给出了电能传输增益表达式与电能串扰增益表达式,并分析了阻波电路参数变化对电能串扰增益的影响;基于交流阻抗法及香农定理分别给出了信号传输增益及信道容量表达式,分析了信号支路参数对信道容量的影响;在综合考虑信号传输增益、信道容量及阻波电路参数敏感性的情况下,给出系统信号支路参数的设计方法。该方法能保证系统在较大功率下降低电能串扰,保障信号稳定传输,实现信号的双向高速传输。通过仿真与实验验证了所提出的拓扑和参数设计方法的有效性。搭建的实验装置实现了传输530.4 W的电能,23.28 Mbit/s信号正向传输速度和24.2428 Mbit/s信号反向传输速度。

信号与能量极板层叠方式下的电场耦合式无线电能传输系统

为了提升共享部分能量通道式的电能与信号并行传输系统在传输极板面积受限的应用场合中的能量传输性能,并实现信号双向高速传输,提出一种信号传输极板与能量传输极板层叠方式下的电场耦合式无线电能传输(electric-field coupled wireless power transfer,EC-WPT)系统,给出系统拓扑及串扰抑制方法。基于交流阻抗分析法及香农第二定理,建立电能串扰增益、信号传输增益、信号最大传输速率及电能传输增益的数学模型,分析交叉耦合电容对电能串扰增益及信号传输的影响;以降低交叉耦合电容对信号传输增益及信号最大传输速率的影响为目标,给出层叠方式下EC-WPT系统信号传输极板面积及信号支路参数的设计方法。仿真与实验验证了所提出的系统及给出的方法能在较大传输功率下实现系统的信号双向高速传输。所搭建的实验装置实现了在系统输出功率达到520.2 W时,信号正向传输速度为18.64 Mbit/s和信号反向传输速度为19.36 Mbit/s。

旋转导向用ϕ114.3 mm有线随钻测量钻杆设计及应用

为了满足旋转导向对钻杆实时传输数据的要求,通过结构设计、数值模拟、室内试验和现场综合试验相结合的方法,设计并研制了ϕ114.3 mm有线随钻测量钻杆,提高了接头整体抗扭强度和抗拉能力;螺纹采用大锥度设计,有效适应了井下机械手自动拧卸钻杆操作;通缆装置采用非对称曲面结构,提高了钻杆整体过流面积。试制的ϕ114.3 mm有线随钻测量钻杆在唐家会旋转导向施工中进行了现场试验,累计进尺2421 m。现场试验结果表明:钻杆力学性能稳定,信号传输可靠,满足旋转导向钻进对信号实时、双向传输的需求。

实用的单纤双向传输模数信号混传系统

本文介绍了一种实用的单纤双向模数信号混传光纤传输系统的原理及特点,该系统采用不同波长的同种光源,通过双向波分复用解复用器,可在一根单模光纤中同地同时单向传输模拟彩电信号和逆向传输数字信号。