大功率小发射回线TEM的电源脉冲压缩技术

摘要

小回线TEM在山地狭窄场地的灵活施工能力、几乎没有地形影响和在长期应用中展现出的勘探效果,正在逐渐地被电磁勘探工作者接受.实际上,从国产大功率TEM仪器由强源物探研究所在1990年代中期研制出来以后,就有很多单位在应用和仿造这款仪器.为了达到和大回线TEM装置同样的探测深度,观测时间一定是相同的,为了达到和大回线TEM装置相同信号强度,增大线回线TEM仪器的发射电流也是必然的.为了达到大功率,小回线TEM不能采取发电机供电方式,因为如此就失去了灵活方面、对产地适应性强的特点.为此采用了与主流的小功率大回线TEM不同的一次供电方式。众所周知，小功率TEM的多次脉冲发射，是通过相干叠加增大信号、去除噪声，使信噪比满足要求。大功率TEM高达2000A的供电电流本身就使信噪比达到了相干叠加后的程度。但是，即使一次单脉冲供电的时问非常短暂，一般在10 ms~20 ms之间，一般为1Oms，还是没有能够供出2000A电流的干电池。为此，将电池供出的小电流先储存到电容器组中，当电容器组的电压升到所需值后，进行放电供出电流。需要的充电电压与发射回线的电阻有关:对于直径4.5mm的发射回线、导线电阻0.4/100m，边长5m的回线加上接线约25 m，总电阻约0.1，发射2000A电流，要求电池电压200 V。由于电容组储存电能的时间长，是放电时间的几倍、十几或几十倍，由于借用了雷达系统中的脉冲压缩名词，因此称为脉冲压缩技术。