一種高靈敏度磁場測量天線的製作方法

2023-07-05 13:09:46

專利名稱：一種高靈敏度磁場測量天線的製作方法
技術領域：
一種高靈敏度磁場測量天線技術領域[0001]本實用新型涉及一種天線，具體涉及一種高靈敏度磁場測量天線。
背景技術：
[0002]根據電磁感應定律，變化的磁場產生變化的電壓，由此可以設計用於交變磁場測量的磁場測量天線。通過磁場測量天線輸出電壓、頻率、匝面積等參數，可以計算得到交變磁場的大小。輸出電壓與頻率、匝面積、交變磁場大小成正比。為了降低自噪聲的影響，提高輸出電壓，在頻率、磁場大小固定的交變磁場中，需要增加磁場測量天線的匝面積。匝面積的增加會增加磁場測量天線的電感、電容，降低諧振頻率，進而限制磁場測量天線的頻率使用範圍；而減少匝面積又會降低同等頻率、磁場時的感應電壓，等於降低了磁場靈敏度。發明內容[0003]有鑑於此，本實用新型提供一種高靈敏度磁場測量天線，能夠在不降低使用頻率的前提下，提高磁場測量靈敏度。解決了磁場靈敏度與工作頻率的矛盾，可以用於IOkHz 30MHz頻率範圍的磁場測量，磁場靈敏度優於O. InT0[0004]本實用新型提供的高靈敏度磁場測量天線包括天線、肖特基二極體、RC濾波器、前置放大器和納伏表。具體為所述天線採用單匝環形天線的方式，天線頂部接入一隻肖特基二極體，底部通過RC濾波器接前置放大器，前置放大器通過電纜與納伏表連接。二極體與 RC濾波器用於將磁場測量天線的交變感應電壓整流成直流電壓，納伏表測量經前置放大器放大的電壓。[0005]為了保證導線自身應有良好的頻率特性，本實用新型採用射頻同軸電纜製作磁場測量天線。[0006]為了保證磁場測量的結構穩定性好，滿足作為測量器具的穩定性要求，同時提高對外界電磁場的抗幹擾能力，所述射頻同軸電纜選擇具有帶雙層屏蔽和銅外套保護的半剛性電纜。[0007]有益效果[0008]能夠在不降低使用頻率的前提下，提高磁場測量靈敏度；解決了磁場靈敏度與工作頻率的矛盾，可以用於IOkHz 30MHz頻率範圍的磁場測量，磁場靈敏度優於O. InT0
[0009]圖I是本實用新型的原理圖。[0010]I-天線，2-肖特基二極體，3-RC濾波器具體實施方式
[0011]
以下結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。[0012]本實施例提供的高靈敏度磁場測量天線能夠在不降低使用頻率的前提下，提高磁場測量靈敏度。該測量天線的結構如圖I所示。[0013]其實現方法為[0014](I)選用帶雙層屏蔽和銅外套保護的半剛性電纜，加工成單匝圓環天線1，圓環直徑在10Omm 500_之間；[0015](2)將磁場測量天線I圓環頂部切開，接入一隻肖特基二極體2。[0016](3)在磁場測量天線I圓環底部接一個RC濾波器3 ；[0017](4)磁場測量天線I通過RC濾波器3後接前置放大器；[0018](5)前置放大器通過電纜接納伏表，用於測量經放大的信號。[0019](6)根據以下公式可以計算磁場測量天線測得的磁場大小。[0021]式中[0022]B——交變磁場的磁感應強度，單位為特斯拉(T)；[0023]U——納伏表測得的電壓，單位為伏特(V);[0024]f——磁場頻率，單位為赫茲(Hz);[0025]Ku——前置放大器的放大倍數；[0026]Ksff——磁場測量天線的匝面積，單位為韋伯每特斯拉(Wb/T)。[0027]綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。 凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求1.一種高靈敏度磁場測量天線，其特徵在於，包括天線(I)、肖特基二極體(2)、RC濾波器(3 )、前置放大器和納伏表；所述天線(I)為單匝環形天線，天線(I)頂部接入一隻肖特基二極體(2 )，底部通過RC濾波器(3 )接前置放大器，前置放大器通過電纜與納伏表連接。
2.如權利要求I所述的一種高靈敏度磁場測量天線，其特徵在於，所述天線(I)的直徑範圍為IOOmm 500mm。
3.如權利要求I或2所述的一種高靈敏度磁場測量天線，其特徵在於，所述天線(I)採用射頻同軸電纜製作。
4.如權利要求3所述的一種高靈敏度磁場測量天線，其特徵在於，所述電纜為具有帶雙層屏蔽和銅外套保護的半剛性電纜。
專利摘要本實用新型公開一種高靈敏度磁場測量天線，能夠在不降低使用頻率的前提下，提高磁場測量靈敏度。解決了磁場靈敏度與工作頻率的矛盾，可以用於10kHz～30MHz頻率範圍的磁場測量，磁場靈敏度優於0.1nT。該測量天線包括天線、肖特基二極體、RC濾波器、前置放大器和納伏表。所述天線採用單匝環形天線的方式，天線頂部接入一隻肖特基二極體，底部通過RC濾波器接前置放大器，前置放大器通過電纜與納伏表連接。為保證導線自身應有良好的頻率特性，本實用新型採用射頻同軸電纜製作磁場測量天線。為保證磁場測量的結構穩定性好，滿足作為測量器具的穩定性要求，同時提高對外界電磁場的抗幹擾能力，射頻同軸電纜選擇具有帶雙層屏蔽和銅外套保護的半剛性電纜。
文檔編號G01R33/02GK202815200SQ201220497560
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者程華富, 李享, 翟晶晶 申請人:中國船舶重工集團公司第七一〇研究所