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在旋转导向钻井系统（Rotary Steerable Drilling System，RSS）中，导向头和随钻测量系统（Measurement While Drilling，MWD）之间的信息传输占据着至关重要的地位，因此对信息传输方式的传输速率和可靠性要求越来越高。而井下无线传输短节应用于旋转导向钻井系统，在实际钻井过程中，钻杆上安装各种功能短节，这些功能短节将钻杆分隔开，使得数据的传输变成了技术的难点。要想实现导向头和MWD之间的双向信息传输，传统的解决方案是通过有线电缆将导向头与MWD连接，但这种方案由于测传马达在钻井过程中的高速旋转及钻井液的腐蚀，导致电缆易损坏，信号无法实时传输，传输效率和可靠性降低。为了解决有线传输带来的问题，本文提出了一种新型的无线传输方法，基于电磁感应原理以非接触式的方式实现导向头和MWD之间的双向无线传输，研制出了一套井下无线传输短节。主要工作如下：
（1）研究了井下无线传输相关基本理论，设计了系统总体方案。基于电磁感应原理，阐述了电磁感应信号传输原理，设计了线圈等效电路模型，分析了线圈的基本参数，为系统总体方案的设计提供理论基础。根据井下实际作业环境，提出了符合系统的技术指标，设计了系统的总体方案，按照指标需求对各个模块进行器件选型及功能设计。
（2）设计了无线收发硬件电路，实现了数据的无线传输。基于STM32F103C8T7主控芯片，完成了CAN收发电路、电源电路、发射驱动电路和接收调理电路的设计，通过Multisim仿真分析了发射驱动电路和接收调理电路的输出波形，利用Tina-TI仿真分析了发射驱动电路和接收调理电路的噪声性能，使用Altium Designer设计了系统的PCB。
（3）设计了井下无线传输短节系统软件，实现了数据的编码、调制、解调和解码功能。在Keil5集成开发环境下，完成了编码程序、调制程序、解调程序和解码程序的编写，设计了符合CAN总线标准的通信协议。
（4）完成了系统的组装，研制了一套井下无线传输短节，并对井下无线传输短节进行通信测试。搭建了井下无线传输短节系统实验平台，模拟了实际通讯环境，从系统的耐温性和可靠性的角度出发，对设计的无线收发电路进行数据双向通信实验。实验结果表明，该井下无线传输短节最高耐温为125℃，收发数据之间无丢帧。可靠性良好，达到了预期指标，性能稳定，耐高温，符合设计的功能要求。
（1）研究了井下无线传输相关基本理论，设计了系统总体方案。基于电磁感应原理，阐述了电磁感应信号传输原理，设计了线圈等效电路模型，分析了线圈的基本参数，为系统总体方案的设计提供理论基础。根据井下实际作业环境，提出了符合系统的技术指标，设计了系统的总体方案，按照指标需求对各个模块进行器件选型及功能设计。
（2）设计了无线收发硬件电路，实现了数据的无线传输。基于STM32F103C8T7主控芯片，完成了CAN收发电路、电源电路、发射驱动电路和接收调理电路的设计，通过Multisim仿真分析了发射驱动电路和接收调理电路的输出波形，利用Tina-TI仿真分析了发射驱动电路和接收调理电路的噪声性能，使用Altium Designer设计了系统的PCB。
（3）设计了井下无线传输短节系统软件，实现了数据的编码、调制、解调和解码功能。在Keil5集成开发环境下，完成了编码程序、调制程序、解调程序和解码程序的编写，设计了符合CAN总线标准的通信协议。
（4）完成了系统的组装，研制了一套井下无线传输短节，并对井下无线传输短节进行通信测试。搭建了井下无线传输短节系统实验平台，模拟了实际通讯环境，从系统的耐温性和可靠性的角度出发，对设计的无线收发电路进行数据双向通信实验。实验结果表明，该井下无线传输短节最高耐温为125℃，收发数据之间无丢帧。可靠性良好，达到了预期指标，性能稳定，耐高温，符合设计的功能要求。