CN107453020B - 一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置，包括前端匹配接收模块，设置在接收天线端的钻铤的外表面上，用于接收电磁波信号以及将所述电磁波信号进行放大与传输前的合成；远端处理模块，设置在远离接收天线的钻铤的内部，通过同轴电缆接收所述前端匹配接收模块的输出信号，对所述输出信号进行分解，同时为所述前端匹配接收模块提供供电信号。该装置解决了现有技术中由于长距离的传输而致信号衰减，进而信噪比变差的问题。保证了电磁波信号的质量，提高了随钻电磁波检测的精度。

Description

一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置

技术领域

本发明属于油气开发与勘探领域，尤其涉及一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置。

背景技术

在随钻测量领域经常使用电磁波信号，一方面利用电磁波信号进行电阻率测量，另一方面应用电磁波信号进行近钻头的无线数据短传。但是在井下环境中，由于钻井液、地层等相对空气都是电导率极低的介质，因此电磁波通过发射线圈发射，经过钻井液和地层传输到接收线圈，接收线圈接收到的信号都是非常微弱的信号。为了从这些信号中提取出有效的地层电阻率信息，或者近钻头无线传输的数据信息，必须对信号接收天线进行调谐匹配和对信号进行放大。

对信号接收天线进行调谐匹配和对信号进行放大过程中，信号的信噪比非常重要。信噪比越高，接收的信号质量就越好。接收信号的信噪比对于处理计算出来的电阻率的精度，或者译码出来的传输数据的误码率，都至关重要。

在实际的工程中，接收天线都是安装在钻铤的凹槽里面的，对应的接收处理电路安装在距离天线较远的钻铤内的电子骨架上。而电子骨架由于结构和干扰的问题，不能直接安装在钻铤天线槽内侧，只能安装在所有天线以外钻铤的内侧。在这种情况下，天线接收到的信号都需要经过很长的电缆线，再经过钻铤内部的深孔引到电路骨架的电路板上。由于天线接收到的信号本身已经非常微弱，在经过长距离的电缆线后，信号必然会进一步衰减。但在信号的传输过程中噪声源是多方面的，且不会衰减，因此信号的信噪比会进一步变差。同时，后续的调谐匹配电路是对由天线和长距离电缆线共同构成的电路***进行调谐，其调谐效果也必然大打折扣。

综上，本申请提出一种提高随钻***中电磁波接收信号的信噪比的方法以解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种提高随钻***中电磁波接收信号的信噪比的方法

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置，包括前端匹配接收模块，设置在接收天线端的钻铤的外表面上，用于接收电磁波信号以及将所述电磁波信号进行放大与传输前的合成；远端处理模块，设置在远离接收天线的钻铤的内部，通过同轴电缆接收所述前端匹配接收模块的输出信号，对所述输出信号进行分解，同时为所述前端匹配接收模块提供供电信号。

优选地，前端匹配接收模块包括：天线匹配单元，调整接收频率使接收天线与电磁波信号相匹配；前端放大单元，与所述天线匹配单元相连接，用于对天线匹配单元接收到的电磁波信号进行低噪声放大；信号合成单元，与所述前端放大单元相连接，用于将电磁波信号与所述前端放大单元的供电信号进行合成并经由同轴电缆进行传输。

优选地，远端处理模块包括：供电单元，为所述前端放大单元提供直流电源；信号分解单元，用于对通过同轴电缆接收到的信号进行分解。

优选地，信号合成单元包括第一电容、第一电感以及同轴电缆，所述第一电容的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感的一端相连接；所述第一电感的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；所述第一电容与第一电感的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

优选地，信号分解单元包括第二电感、第二电容以及同轴电缆，所述第二电感的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容的一端相连接；所述第二电容的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；所述第二电感与第二电容的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；所述同轴电缆的外层屏蔽线与后续处理电路的接地端相连接。

优选地，信号合成单元包括第一电容、第一电感、第三电容、第三电感以及同轴电缆，所述第一电容与所述第三电感串联，串联支路的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感与所述第三电容的并联回路的一端相连接；所述并联回路的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；所述串联支路与并联回路的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

优选地，信号分解单元包括第二电感、第二电容、第四电感、第四电容以及同轴电缆，所述第二电感与所述第四电容并联，并联回路的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容与所述第四电感的串联支路的一端相连接；所述串联支路的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；所述并联回路与串联支路的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；所述同轴电缆的外层屏蔽线与后续处理电路的接地端相连接。

优选地，根据如下表达式确定所述信号合成单元与信号分解单元中的电感值和电容值：

其中，f为随钻电磁波的频率，L为所述信号合成单元与信号分解单元中各电感的电感值，C为所述信号合成单元与信号分解单元中各电容的电容值。

优选地，信号合成单元包括第一电容、第一电感、第三电容、第三电感、第五电容、第五电感、第七电容、第七电感以及同轴电缆，所述第一电容、第三电感与由所述第七电容和第七电感组成的并联回路串联，串联支路的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感、第三电容与包含第五电容和第五电感的串联支路所组成的并联回路的一端以及所述同轴电缆的內芯相连接，该包含第一电感、第三电容、第五电容和第五电感的并联回路的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

优选地，信号分解单元包括第二电感、第二电容、第四电感、第四电容、第六电感、第六电容、第八电感、第八电容以及同轴电缆，所述第二电感、第四电容与由所述第六电感和第六电容组成的串联支路并联，并联回路的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容、第四电感与包含第八电容和第八电感的并联回路所组成的串联支路的一端以及所述同轴电缆的內芯相连接，该包含第二电容、第四电感、第八电容和第八电感的串联支路的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；所述同轴电缆的外层屏蔽线与与后续处理电路的接地端相连接。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

通过在近天线端设置前端放大单元对电磁波信号进行本地放大，以及利用同轴电缆同时完成供电信号与电磁波信号的共线传输，解决了现有技术中由于长距离的传输而致信号衰减，进而信噪比变差的问题。保证了电磁波信号的质量，提高了随钻电磁波检测的精度。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书，权利要求书，以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请的技术方案或现有技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分。其中，表达本申请实施例的附图与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，但并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为根据本发明实施例的钻铤安装布局的结构示意图；

图2为根据本发明第一实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的结构示意图；

图3为根据本发明第二实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的结构示意图；

图4a-图4b为随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的谐振电路示意图；

图5a-图5b为根据本发明第三实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的用于传输双频电磁波信号的谐振电路示意图。

附图标记说明如下：

10：钻铤本体

20：接收天线槽

30：接收天线

40：天线与前端匹配接收模块间的走线孔

50：天线与前端匹配接收模块间的连接线

60：近天线端的前端匹配接收模块的放置槽

70：近天线端的前端匹配接收模块

71：天线匹配单元

72：前端放大单元

73：前端放大单元的电源端

74：前端放大单元的输出端

75：前端放大单元的接地端

76：第一电感

77：第一电容

78：第三电容

79：第三电感

80：同轴电缆

81：同轴电缆的內芯

82：同轴电缆的外层屏蔽线

90：同轴电缆的走向孔

100：远端处理模块

101：第二电容

102：第二电感

103：包含供电单元的后续处理***

104：后续处理***的电源输出端

105：后续处理***的输入端

106：后续处理***的接地端

107：第四电容

108：第四电感

110：远端处理模块的放置槽

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

第一实施例：

图1为根据本发明实施例的钻铤安装布局的结构示意图，图2为根据本发明第一实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的结构示意图，下面结合图1和图2详细说明。

在本发明的第一实施例中，首先在接收天线附近的钻铤外表面加工一个可以放置电路板的槽(如图1的60所示)。这个槽在保证钻铤机械强度的前提下，尽可能接近天线接口的位置。在该槽内布置调谐匹配接收电路，调谐匹配接收电路只对接收天线进行调谐，能够极大地提高调谐效果。在本发明实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置中，将电磁波信号的接收放大与后续处理模块进行分离，在近天线端设置匹配接收模块70，以保证电磁波信号的可靠接收与低噪声放大，在远端设置远端处理模块100完成对信号的进一步处理。

具体的，如图1所示，钻铤本体10作为整个仪器的载体，接收天线30被绕制在接收天线槽20内，接收天线槽20和接收天线30被复合材料填充和保护，外裹带缝隙的不锈钢保护罩。

前端匹配接收模块70设置在接收天线端的钻铤的外表面上，即位于近天线端的钻铤的外表面上的放置槽60内，近天线端的前端匹配接收模块的放置槽60被盖板保护。接收天线30与前端匹配接收模块70之间通过连接线50相连接，在接收天线30与前端匹配接收模块70之间还设置有用于连接线50走线的走线孔40。

前端匹配接收模块70通过同轴电缆80与远端处理模块100相连接，同轴电缆的內芯为由具有共同的中心轴的内导体、绝缘介质和外导体三部分组成的传输通道，在內芯的外导体的外面有一层屏蔽线。在本发明的实施例中，采用同轴电缆同时传输电磁波检测信号以及电源信号，其一方面将供电电源从接收处理电路板连接到近天线的电路板，又将连接到近天线的电路板处理放大后的接收电磁波信号连接到接收处理电路板。

在前端匹配接收模块70与远端处理模块100之间的钻铤杆上设置有供同轴电缆80布线的走线孔90，远端处理模块100放置在远离接收天线的钻铤的内部的放置槽110内，放置槽110也具有保护其内部电路的盖板。

前端匹配接收模块70主要用于接收电磁波信号，并对接收到的信号进行放大与传输前的信号合成。前端匹配接收模块70包括天线匹配单元71、前端放大单元72以及信号合成单元(第一电感76、第一电容77以及同轴电缆80)。

具体的，如图所示，接收天线30的两端连接到天线匹配单元71的输入端，天线匹配单元71的输出端连接到前端放大单元72的输入端。其中，天线匹配单元71一般为调谐匹配接收电路，用于根据电磁波信号的频率调整天线匹配单元71的接收频率，对天线进行匹配，使得天线能够在接收的电磁波信号频率下获得最优性能。前端放大单元72一般为低噪声运放单元，用于对天线匹配单元71输出的电磁波信号进行低噪声放大。

信号合成单元包括第一电感76、第一电容77以及同轴电缆80，各元件之间的连接关系为，前端放大单元72的输出端74与第一电容77的一端相连接，前端放大单元72的电源端73与第一电感76的一端相连接。第一电容77另一端与第一电感76的另一端相连接，并与同轴电缆80的內芯81连接，用于电源信号与电磁波检测信号的合成信号的传输。同轴电缆80的外层屏蔽线82与前端放大单元72的接地端75相连接作为信号地。

接收天线30接收由地层传输过来的电磁波信号，经过天线匹配单元71匹配获得最佳的接收效果，再将得到的检测信号输入到前端放大单元72进行放大，提高信号的信噪比。前端放大单元72的供电信号和电磁波信号均经由同轴电缆80传输，并通过第一电容77与第一电感76以及第一电容和第一电感与同轴电缆之间的连接关系进行信号的合成，实现供电信号与电磁波信号的复用。

具体的，供电信号为直流信号，电磁波信号是频率较高的交流信号。一方面，第一电感76可以直接通过直流信号阻止交流信号，而第一电容77则阻止直流信号，因此同轴电缆的直流馈电信号可以直接连通前端放大单元72的电源端73对其供电，而将前端放大单元72输出的交流的电磁波信号挡在电源端73以外，不会对电源产生影响。另一方面，第一电容77可以直接通过交流信号阻止直流信号，因此同轴电缆的直流馈电信号不会连通前端放大单元72的输出端74，将直流的供电信号挡在输出端74以外，而该输出端74的经过放大了的电磁波信号可以直接连通同轴电缆80的內芯。第一电容77的电容值和第一电感76的电感值，可以根据前端放大单元72输出的电磁波信号的频率适当选取。

现有技术中，天线接收到的信号本身非常微弱，在经过很长的电缆线，必然信号会进一步衰减，但是噪声源是多方面的，不会衰减，进而信噪比会进一步变差。而本发明实施例的前端匹配接收模块70，设置了一个前端放大单元72对接收到的电磁波信号进行本地放大，以及利用同轴电缆80同时完成供电与电磁波信号的传输，这样经过放大的信号，即使经过长距离的同轴电缆的传输，其信噪比受到的影响也比较小，保证了电磁波信号的质量。同时，将后续电路设置在较远的电路仓，既保证了钻铤的机械强度，也并未增加加工成本。

在本发明的其他实施例中，在第一电感76与前端放大单元72的电源端73之间还设置有稳压单元(图中未示出)，稳压单元用于调整从同轴电缆80送达的供电信号。

远端处理模块100主要用于对接收的电磁波信号的后续处理，由于本发明实施例中采用了供电信号与电磁波信号的共线传输，因此在远端处理模块100处对应设置了用于对近线端的前端匹配接收模块70进行供电的供电单元103与用于对供电信号与电磁波信号进行分解的信号分解单元(第二电容101、第二电感102以及同轴电缆80)，如图2所示。

供电单元一般为电源模块，本发明实施例中的供电信号为直流信号，所以要求供电单元的电源模块具有直流电源的输出接口即可。需要注意的是，在图2中，以功能块103表示的是包含供电单元在内的后续处理***。对信号的后续处理可以包括对信号的滤波、转换、利用接收到的信号计算地层电阻率或者获得传输的一把信号等。

信号分解单元包括第二电容101、第二电感102以及同轴电缆80，各元件之间的连接关系为，第二电容101的一端与第二电感102的一端相连，并连接到同轴电缆80的內芯81。同轴电缆80的外层屏蔽线82与包含供电单元在内的后续处理***103的接地端106相连接。第二电容101的另一端与包含供电单元在内的后续处理***103的输入端105相连接，第二电感102的另一端与包含供电单元在内的后续处理***103的电源端104相连接。

一方面，远端处理模块100需要通过同轴电缆80向前端匹配接收模块70馈电，第二电感102可以直接通过直流信号阻止交流信号，而第二电容101则阻止直流信号，因此供电单元输出的直流电源信号可以直接连通同轴电缆80的內芯为前端放大单元72提供直流电源，而第二电容101可以阻止直流信号，因此可以将直流电源信号挡在后续处理***的输入端105以外，即该直流电源信号不会对后续处理***的接收端产生影响。另一方面，远端处理模块100接收经由同轴电缆80发送来的电磁波信号，第二电容101可以直接通过交流信号，同时由于第二电感102的作用，可以将接收的交流的电磁波信号挡在后续处理***的电源端104以外，不会对供电单元产生影响。

在本发明的实施例中，由于后续处理电路接收的电磁波信号是经过放大了信号，因此能够保证即使信号在传输过程中发生衰减也保持有一定的信号强度，同时有效地提高了接收到的信号的信噪比。

将本发明应用于随钻电磁波电阻率的测量中，将有利于提高测量精度。如应用于近钻头无线电磁波传输，将有利于降低译码出来的传输数据的误码率。用于随钻电磁波电阻率测量、近钻头无线电磁波传输通讯等。

第二实施例：

图3为根据本发明第二实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置的结构示意图，下面针对其与第一实施例的区别进行说明。

如果在电磁波电阻率的测量时已经固定使用一个特定频率(例如常用2MHz的信号)的电磁波信号，则信号合成单元与信号分解单元可以分别采取如图2所示的结构。

在第一实施例的信号合成单元的基础上，在第一电感76的两端并联第三电容78，在第一电容77所在支路串联第三电感79。进一步地，在第一实施例的信号分解单元的基础上，在第二电容101所在支路串联第四电感108，在第二电感102的两端并联第四电容107。

当所采用的随钻电磁波的频率为f＝2MHz时，如果取所有电容的电容值均为C＝6.33nF，取所有电感的电感值均为L＝1uF，则电容值和电感值满足如下的关系式：

可以看出，此时第一电感76与第三电容78的并联回路，以及第二电感102与第四电容107的并联回路均在2MHz的频率上发生并联谐振，也就是说这时对2MHz来说等效电阻为无穷大，即并联回路对2MHz来说相当于直接断开了，对于2MHz的交流信号的隔离效果达到最好。同时第一电容77与第三电感79的串联支路，以及第二电容101与第四电感108的串联支路均在2MHz的频率上发生串联谐振，也就是说这时对2MHz来说等效电阻为无穷小，即串联支路对2MHz来说相当于对直接短路，对于2MHz的交流信号的导通效果达到最好。

在本实施例中，通过利用串联谐振与并联谐振来进行供电信号与电磁波信号的合成与分解，能够有效地实现信号的共线传输。

进一步地，由于随钻测量仪器一般工作在条件非常恶劣的环境中，例如在由浅入深的钻进过程中，其工作环境温度会从30℃到超过175℃。因此对使用的电感、电容等器件的性能要求非常高。而高性能的电感的电感值大小系列、电容的电容值大小系列选择有限。因此在本发明的其他的实施例中，采用如图4a和图4b所示的多电容组合以及多电感组合来实现，利用6nF、0.3nF以及0.03nF的三个电容并联来实现6.33nF的电容，并用并联的三个电容分别替换并联谐振回路和串联谐振支路中的电容。

第三实施例：

实际工程中，随钻电磁波电阻率还会同时使用两种频率的电磁波信号以实现不同特性的电阻率测量，例如通常采用2MHz和400KHz作为信号频率。因此，在本发明的第三实施例中，提出一种用于传输双频电磁波信号的谐振电路来完成供电信号与电磁波信号的合成与分解，如图5a和图5b所示。

分别以图5a和图5b的电路替换掉图3中的电容和电感并联和串联的部分。其中，如图5a所示，在第一电感76和第三电容78的并联回路的基础上又并联了一个由电容和电感组成的串联支路，该并联回路可以实现两个频率信号的并联谐振，即可以同时实现两个频率点上的等效电阻无穷大。如图5b所示，在第一电容77和第三电感79的串联支路中增加了一个由电感和电容组成的并联回路，该串联支路可以实现两个频率信号的串联谐振，即可以同时实现两个频率点上的等效电阻无穷小。因此本实施例中的电路可同时实现2MHz和400KHz的等效电阻无穷大和无穷小，同时满足2MHz和400KHz的有效隔离和有效通过。

需要注意的是，图5仅给出了在信号合成单元中的用于传输双频电磁波信号的谐振电路，对于设置于远端处理模块中的信号分解的单元的形式，本领域的技术人员能够通过理解对应地设置其结构。另外，上述信号合成和分解的具体过程以及电容和电感的参数值的确定均可参见前述实施例或根据电路的相关理论得到，此处均不再赘述。

本发明实施例的随钻电磁波接收天线的匹配接收装置可以大幅提高电磁波接收***的信号接收性能，即提高信号的信噪比和相应的灵敏度。应用本发明实施例的装置在随钻电磁波电阻率测量仪器当中，可以大幅提高测量精度或者测量范围，为进一步的地质导向提供更加高效的数据支撑。近钻头无线数据传输仪器的应用范围收到限制，特别是在低阻地层或水基钻井液中，电磁波信号衰减非常严重，天线接收到信号非常微弱，经常会出现信号传输失效。应用本发明到近钻头无线数据传输方面，可以有效提高近钻头无线数据传输的适应能力，可以应用到低阻地层或水基钻井液中。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种随钻电磁波接收天线的匹配接收装置，包括：

前端匹配接收模块，设置在接收天线端的钻铤的外表面上，用于接收电磁波信号以及将所述电磁波信号进行放大与传输前的合成，其中，所述前端匹配接收模块包括：

天线匹配单元，调整接收频率使接收天线与电磁波信号相匹配；

前端放大单元，与所述天线匹配单元相连接，用于对天线匹配单元接收到的电磁波信号进行低噪声放大；

信号合成单元，与所述前端放大单元相连接，用于将经低噪声放大的电磁波信号与所述前端放大单元的供电信号进行合成并经由同轴电缆进行传输；

远端处理模块，设置在远离接收天线的钻铤的内部，通过同轴电缆接收所述前端匹配接收模块的输出信号，对所述输出信号进行分解，同时为所述前端匹配接收模块提供供电信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远端处理模块包括：

供电单元，为所述前端放大单元提供直流电源；

信号分解单元，用于对通过同轴电缆接收到的信号进行分解。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号合成单元包括第一电容、第一电感以及同轴电缆，

所述第一电容的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感的一端相连接；

所述第一电感的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；

所述第一电容与第一电感的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号分解单元包括第二电感、第二电容以及同轴电缆，

所述第二电感的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容的一端相连接；

所述第二电容的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；

所述第二电感与第二电容的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与后续处理电路的接地端相连接。

5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号合成单元包括第一电容、第一电感、第三电容、第三电感以及同轴电缆，

所述第一电容与所述第三电感串联，串联支路的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感与所述第三电容的并联回路的一端相连接；

所述并联回路的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；

所述串联支路与并联回路的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信号分解单元包括第二电感、第二电容、第四电感、第四电容以及同轴电缆，

所述第二电感与所述第四电容并联，并联回路的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容与所述第四电感的串联支路的一端相连接；

所述串联支路的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；

所述并联回路与串联支路的连接点与所述同轴电缆的內芯相连接；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与后续处理电路的接地端相连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，根据如下表达式确定所述信号合成单元与信号分解单元中的电感值和电容值：

其中，f为随钻电磁波的频率，L为所述信号合成单元与信号分解单元中各电感的电感值，C为所述信号合成单元与信号分解单元中各电容的电容值。

8.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述信号合成单元包括第一电容、第一电感、第三电容、第三电感、第五电容、第五电感、第七电容、第七电感以及同轴电缆，

所述第一电容、第三电感与由所述第七电容和第七电感组成的并联回路串联，串联支路的一端与所述前端放大单元的输出端相连接，其另一端与所述第一电感、第三电容与包含第五电容和第五电感的串联支路所组成的并联回路的一端以及所述同轴电缆的內芯相连接，该包含第一电感、第三电容、第五电容和第五电感的并联回路的另一端与所述前端放大单元的电源端相连接；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与所述前端放大单元的接地端相连接。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述信号分解单元包括第二电感、第二电容、第四电感、第四电容、第六电感、第六电容、第八电感、第八电容以及同轴电缆，

所述第二电感、第四电容与由所述第六电感和第六电容组成的串联支路并联，并联回路的一端与所述供电单元的输出端相连接，其另一端与所述第二电容、第四电感与包含第八电容和第八电感的并联回路所组成的串联支路的一端以及所述同轴电缆的內芯相连接，该包含第二电容、第四电感、第八电容和第八电感的串联支路的另一端用于连接后续处理电路以向其提供电磁波信号；

所述同轴电缆的外层屏蔽线与后续处理电路的接地端相连接。