基于TEM波模引导的井下电磁波无线传输关键技术研究

姜二虎

doi:10.13436/j.mkjx.202607019

煤矿机械 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (7) : 115 -120. DOI: 10.13436/j.mkjx.202607019

基于TEM波模引导的井下电磁波无线传输关键技术研究

姜二虎

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摘要

针对煤矿井下随钻测量对姿态测量角度的无线实时传输的需求，传统有线传输方式受制于通缆钻杆及井下复杂环境，难以可靠工作。提出一种基于钻杆波导的随钻测量系统电磁波传输关键技术，介绍了传输系统无线传输架构及测量短节姿态数据采集原理，利用钻杆引导横电磁波（TEM）波模，设计基于二进制频移键控（2FSK）调制、曼彻斯特编码、D类功率放大器及数字滤波的收发链路，实现井下数据可靠传输。通过空气、水池及地表实验验证系统性能，结果表明：传输系统在中心频率2 kHz下带宽为1.5 kHz，在20 m内有耗介质中可实现无误码传输，误码率低于10^-5。该系统保障了从传感器数据采集到地面接收的完整测量链路，为煤矿井下随钻测量提供了有效解决方案。