科研動(dòng)態(tài)
兼顧傳輸功率和衰減因素的同軸線(xiàn)半徑比優(yōu)化方法
中文題目：兼顧傳輸功率和衰減因素的同軸線(xiàn)半徑比優(yōu)化方法
論文題目：兼顧傳輸功率和衰減因素的同軸線(xiàn)半徑比優(yōu)化方法
錄用期刊：中國(guó)石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） (EI中文期刊)
原文鏈接：https://kns.cnki.net/kcms2/article/abstract?v=Ep7N7zfewyQmKTMZNezEzQNQmn8Nvy2zhArQTmLdcslh8eOdRquPtDBH7H-r0nRoaI4xnhkSZJXbwqfN5NBlb46jEegrdVYD7Ew7VhnVEPMOmIFyihEIwzGtT8QaAHLy3BEQf-QAqMEcWTF6NqS_S8iIABlu19eo03d2kqH5YMgcGI3tvD4eoCqMDc-qTeCe&uniplatform=NZKPT&language=CHS
錄用/見(jiàn)刊時(shí)間：2024.8
作者列表：
1） 劉 濤 中國(guó)石油大學(xué)（北京）人工智能學(xué)院 電子信息工程系教師
2） 王莉利 東北石油大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院 教師
文章簡(jiǎn)介:
在設(shè)計(jì)、制造和應(yīng)用同軸線(xiàn)的相關(guān)工程中，尤其在石油開(kāi)發(fā)領(lǐng)域，涉及電磁能量的超遠(yuǎn)距離傳輸，所以同軸線(xiàn)的功率容量和衰減特性影響都需要進(jìn)行結(jié)合特殊應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行“兼顧”優(yōu)化設(shè)計(jì)。
摘要:
本文針對(duì)傳統(tǒng)的通用型同軸線(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造基礎(chǔ)理論缺陷，結(jié)合目前微波采油現(xiàn)場(chǎng)利用地下石油管材構(gòu)建超長(zhǎng)、大功率容量及小能量損耗的井筒同軸線(xiàn)工程需求，開(kāi)展了通用型同軸線(xiàn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化與設(shè)計(jì)理論研究。
背景與動(dòng)機(jī):
同軸線(xiàn)是一種重要的電磁能量傳輸裝置，在電子信息工程領(lǐng)域常做為微波電路饋線(xiàn)或諧振器件使用。近年來(lái)，隨著微波采油、隨鉆測(cè)井等“綠色、低成本”開(kāi)采石油技術(shù)的研究和推廣，在石油工程領(lǐng)域同軸線(xiàn)又被用作沿井筒從地面向地下超長(zhǎng)距傳輸微波能的傳輸線(xiàn)。如何結(jié)合石油工程實(shí)際優(yōu)化設(shè)計(jì)和構(gòu)建性能優(yōu)良的井筒同軸線(xiàn)是世界石油勘探開(kāi)發(fā)領(lǐng)域剛起步研究的新課題。
設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn):
突破經(jīng)典的單因素優(yōu)化方法約束，基于同軸線(xiàn)上傳輸功率、能量損耗與衰減系數(shù)三者之間固有的物理關(guān)系，構(gòu)造了兼顧最大傳輸功率和最小衰減系數(shù)雙重因素影響的目標(biāo)函數(shù)數(shù)學(xué)模型。
主要內(nèi)容:
基于同軸線(xiàn)上傳輸功率、損耗能量與衰減系數(shù)三者之間固有的物理關(guān)系，構(gòu)造兼顧傳輸功率和衰減系數(shù)雙重因素影響的復(fù)合型目標(biāo)函數(shù)數(shù)學(xué)模型；再基于目標(biāo)函數(shù)的優(yōu)化結(jié)果提出兼顧最大傳輸功率和最小衰減系數(shù)條件的同軸線(xiàn)導(dǎo)體半徑比最優(yōu)值及其精確計(jì)算方法。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析:
通過(guò)本工作的優(yōu)化理論計(jì)算可知，除在最優(yōu)半徑比2.11處可以獲得同軸線(xiàn)傳輸功率和衰減系數(shù)的最優(yōu)化結(jié)果之外，同軸線(xiàn)導(dǎo)體半徑比在1.88~2.54這一較寬范圍內(nèi)，通過(guò)兼顧最大傳輸功率和最小衰減系數(shù)兩方面因素的影響，能夠保證同軸線(xiàn)的功率容量和衰減系數(shù)指標(biāo)都好于經(jīng)典的單因素優(yōu)化理論結(jié)果。
結(jié)論:
基于同軸線(xiàn)中傳輸功率、損耗能量與衰減系數(shù)三者之間固有的物理關(guān)系，構(gòu)造了一個(gè)兼顧傳輸功率和衰減系數(shù)雙重因素影響的復(fù)合型目標(biāo)函數(shù)數(shù)學(xué)模型，奠定了兼顧最大傳輸功率和最小衰減系數(shù)條件下優(yōu)化同軸線(xiàn)結(jié)構(gòu)的理論基礎(chǔ)，豐富了同軸線(xiàn)傳輸理論。
作者簡(jiǎn)介:
劉濤，中國(guó)石油大學(xué)（北京）人工智能學(xué)院 電子信息工程系教師；研究方向?yàn)楦吖β饰⒉夹g(shù)。Email：[email protected]。