場探頭的製作方法
2023-05-05 19:29:01
專利名稱：場探頭的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及無線電天線，更具體地說，涉及在稱之為場探頭的專用天線形式中的改良措施。場探頭用於測量射頻場的強度。尤其是在電磁磁化率測試設備的校準中，場探頭是特別有用的。在這種設備中，在測試中的電子裝置被暴露在通過一頻率範圍掃描的強電磁場中，具體而言，本發明涉及在E-場中的改良措施。
背景技術：
用於電磁磁化率測量的E-場探頭通常包括安裝在內裝數據處理電路的外殼上的一根或多根短天線。為把由導電性的饋電電線的存在而引起的天線輻射圖的失真減到最小，該數據處理電路一般包括把探測到的r.f.(射頻)電壓變換到已調製好的光束的變換器，該光束然後經由光纖光纜從探頭傳導出去。光纖光纜也可用來在雷射光束的形式下把D.C.(直流)工作功率傳遞到數據處理電路去。
E-場探頭一般是單軸探頭或三軸探頭。在任何一種場合下，較佳採用一根或幾根偶極天線。即使採用光纖光傳導器把失真減到最小，但對於大多數探頭來說，尤其是那些可在包括千兆赫(GHz)區域中的頻率的頻率範圍上工作的探頭，要把數據處理電路板在偶極的中點是不現實的。因而，常規實踐已把傳導性饋電器，即傳輸線從數據處理電路從連接到耦極中點(或者，在多軸探頭場合下，連接到偶極的各個中點)。饋電器本身造成了天線輻射圖的失真。在常規實踐中，由傳輸線造成的失真通過高電阻饋電器來減小。
常規的E-場探頭，在實踐中也往往高度依賴於頻率，並在它們相關的電子電路中需要補償，以便能在一廣泛的頻率上應用。此外，常規的E-場探頭往往在它們的天線輻射圖中呈現出反對稱。反對稱相對於一虛平面的存在，對該虛平面，該偶極元件是垂直的(取向反對稱)，且相對於任選的虛平面該偶極元件平放在其上(軸向反對稱)。
常規E-場探頭的還有一個缺點是它們會受到包括磁場在內的漏磁場影響的傾向。
發明內容
所以，本發明一個重要目的是要取消上述常規探頭的一個或多個缺點。
簡言之，根據本發明較佳的E-場探頭包括一個或多個偶極，每個偶極包括安裝在印刷電路板區段上的複數，並聯的分立電阻串列，並作電連接，使得並聯的串列彼此相對扭轉，以有最佳取向對稱的最小漏磁場撿拾。選擇各個電阻值使得該偶極基本上是逐漸變小的電阻件偶極，能在非常廣泛的頻率範圍內提供良好的性能。
本發明的一特別理想的特點是分別連接在偶極一分路臂的並聯串列中的一對兩極管的結構，但是在同一方向相互作電連接，即在其中一個兩極管的正極和另一兩極管的負極之間有直接連接。這種兩極管的配置能使饋電器由一對從兩極管所在的分路臂的外端部延續的阻值稍為高一點的串並聯電阻構成。這樣，該偶極是有效地「單端饋電」，而不是中點饋電，而把圖形失真和軸反對稱降到最小。
根據本發明的一個方面，該場探頭包括至少一個細長的元件，至少它的部分長度由多個，較佳的是兩個，以實際上並聯彼此並排著的關係配置的緊密耦合的導體所組成。在本文中所用關於並聯導體的術語「緊密耦合」指的是導體全都放在橫截於它們的細長方向的橫截面區內，它的最大尺寸甚小於，即不大於在預期工作的最高頻率處的一個波長的1/20。預期工作的最高頻率是天線輻射圖上(在E和H平面這兩者)不具有顯著偏離短的電偶極輻射圖的最大頻率。當在使用關於導體(包括電阻串列)時，術語「並聯，並排著的關係」指的是不僅導體是並聯的，而且一導體的各端部被放置於鄰接每個其它導體端部的位置上。
對於一具有預期工作的最高頻率為4.2GHz的探頭，在其中放置並聯導體的橫截面積的最大線度，應為約3.5mm。
較佳的是，該細長的元件是由從在中間位置處的偶極中點，在相對的方向延伸的兩個導電性元件，即分路臂組成的偶極天線。至少其中一導電性元件是由所述至少一細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係配置的兩個緊密耦合的導體。這些導體從中間位置延伸到端部位置。在這端部位置上製作兩個終端，一個終端是在兩個緊密耦合導體中的一個導體的端部處，而另一終端是在兩個緊密耦合導體的另一個的鄰近端部處。該探頭包括數據處理電路和一具有第一和第二相對的傳輸線。把傳輸線的第一端部連接到數據處理電路，而把傳輸線的第二端部直接連接到在終端處的偶極天線。在中間位置處，通過具有在相同方向電串聯連接兩極管的連接線的一對兩極管把兩個緊密耦合的導體彼此連接起來，而把傳導性元件的另一個直接連接到所述連接線。在一較佳實施例中，該導體是電阻性元件。較佳的是，每個電阻件包括複數的、串聯連接的分立電阻。較佳的是，這些分立電阻隨著離在偶極上中間位置的距離而逐漸地增加電阻值。在兩個緊密耦合的電阻件的場合下，電阻件較佳的是彼此相對扭轉。
如果每個緊密耦合的電阻件由兩個系列的分立電阻所組成，則較佳的是通過把各系列交錯的電阻放在印刷電路板的相對的側面上來獲得電阻的彼此相對扭轉。把在印刷電路板各側面的電阻配置成與所述細長的偶極元件的伸長方向平行的一個列，而使在印刷電路板主側的電阻的成對終端放在與細長元件的伸長方向呈傾斜關係的平行線上。於是各系列的電阻可被通過印刷電路板的面有垂直關係延伸的基本上筆直的導體彼此連接起來。
正如將從下面詳細描述中顯現出來的那樣，本發明提供一種具有下面所要特性中的一個或幾個的E-場探頭，低天線輻射圖失真，與頻率高度無關，良好的對稱性，以及對漏磁場的抗擾性。
當連同附圖來理解時，從下面詳細描述中可明白本發明的各種其它目的，詳情和優點。
附圖簡述
圖1是示出根據本發明典型的扭轉，分立的電阻，斜的電阻元件的機械結構的示意圖；圖2是同一元件的電路示意圖；圖3是示出扭轉、分立的電阻，斜的電阻元件的正視直立圖，包括安裝有該元件的電阻和相關數據處理電路的印刷電路板；圖4是圖3裝置的背面直立視圖；圖5是結合一扭轉、分立的電阻，斜的電阻元件的單元件探頭的直立圖；圖6是結合三個相互垂直扭轉，分立的電阻，斜的電阻元件的三元件探頭的透視圖；以及圖7是另一個替換型式的三元件探頭的透視圖。
具體實施例方式
典型的場探頭的機械結構示於圖1。場探頭元件包括四組片狀電阻10，12，14和16等。片狀電阻安裝於未在圖1中示出的印刷電路板上。組10和14安裝在電路板的一側，而組12和16則安裝在電路板的對面一側。
電阻通過作為金屬線示於圖1的導體電連接起來。在圖1的上部，組10和12中的片狀電阻「a」通過導體18，20等被串聯地電連接起來，而在組10和12中的片狀電阻「b」則通過導體22，24等被串聯地連接起來。在電路板一側的片狀電阻在一個方向上斜向地傾斜，而在電路板對面一側的片狀電阻則在相反的方向上斜向地傾斜。這些片狀電阻的傾斜能使各電阻的最低角直接位於在各電串聯連接中的下一個電阻的最上面的角的對面。隨著這種在電串聯連接中電阻的角之間的相對立的關係，這些導體可直接穿過印刷電路板延伸，使得在實踐中，這些導體在電路板中可以用塗上金屬的貫穿小孔的形式。
從圖1看，兩串聯電阻「a」和「b」是彼此相對扭轉的，形成電阻性扭轉對於是顯然的。
電阻組14和16是由用通過串聯電阻「a」和串聯電阻「b」彼此相對扭轉的方式貫穿電路板作出電連接的串聯電阻「a」和串聯電阻「b」所組成的。
正如在圖1的中央部分所看到的那樣，作為「b」片的片狀電阻26是通過導體30直接連接到作為「a」片電的片狀電阻28，而導體30也連接到集成的雙兩極管封裝32的共用終端。兩個兩極管中之一的陰極通過在電路板上的導體34被連接到組14的「a」電阻36，而另一兩極管的陽極通過導體38被連接到組16的「b」電阻40。
電阻和兩極管的電路結構示於圖2。實際上，在互連線30以上的電阻構成偶極的一個分路臂，而在兩極管下面的一些電阻則構成偶極的另一分路臂。幾個遠離兩極管的電阻，即電阻42-52，用作扭轉的饋電器，把偶極天線連接到數據處理電路54，它是較佳地所接收到的無線電信號轉變為由柔性光纖的光導體56所傳送的光信號。該光纖的光導體是非導電性的，所以對探頭的天線輻射用幾乎沒有影響。
較佳的是，構成偶極的分立電阻的電阻值改變以使整個天線在它的工作頻率範圍之內接近斜的電阻偶極，電阻隨離在兩極管位置處的偶極中央的距離而增加。一種漸斜的電阻偶極在IEEE Transaction on ElectromagneticCompatibility，Vol.36，No.4，November，1994中有描述，這Kauka的論文通過引用結合在此。
作為例子，電阻26，28，36和40的典型值為68Ω。在各串聯中的六個電阻的典型值，從偶極中點向頂部上升，分別為689Ω、82Ω、100Ω、150Ω、270Ω和560Ω。這些值是用於為具有最高工作頻率在約4和5GHz之間而設計的探頭。根據探頭預期的上限可改變各偶極的尺寸和電阻值。
斜的電阻性負載提供具有廣帶頻率響應和抑制天線的固有共振頻率效應的探頭，而電阻性負載是通過從具有從偶極中點向外進行的從低值增加到較高的電阻當中形成偶極元件而獲得的。緊密耦合，複數電阻串列的採用決定各元件模擬相當多的偶極元件效應，進一步改善探頭的靈敏度。
饋電器電阻52-52應具有較高的值，電阻42和48每隻典型地具有電阻為2MΩ，而電阻44，50，46和52，每隻典型地具有值為390KΩ。
在電路板的相對兩側安裝電阻，使得把電阻串列彼此相對扭轉成為可能，如圖1所示。形成饋電器的電阻串列與形成偶極元件的電阻串列，同樣地被彼此相對扭轉。饋電器電阻串列的扭轉減少外部場的撿拾，而形成偶極元件的電阻串列的扭轉改變繞它的縱軸的偶極的轉動對稱性。儘管鄰接饋電器的偶極元件由兩個或更多的電阻串列組成是重要的，但是遠離饋電器的偶極元件自然可由單一電阻串列組成，但是，為了對稱性，這兩個偶極元件較佳的是都由相同的扭轉電阻串列形成。
在偶極各分路臂中有關電阻數目方向的可以有其它變化。例如，如果在偶極中點處串聯裝備四隻兩極管(在同一方向上電連接)，則數據處理電路可通過第一偶極分路臂的兩個並聯電阻串列連接到串聯兩極管的外部端點，在一端點處把第三電阻串列連接到第二和第三兩極管的連接線，而讓它的另一端點空就能在第一偶極分路臂中構成第三串列。另一偶極分路臂可包括分別連接到在第一和第二兩極管之間連接線和在第三和第四兩極管連接線的兩個並聯電阻串列，因此，在該變化中，該偶極將在一分路臂中有三個電阻串列，而在另一分路臂中則有兩個電阻串列。
本發明較佳實施例的一個重要特點是在偶極中點處的一對兩極管(58和60)的配置這些兩極管是在同一方向彼此串聯電連接的，並分別在鄰近饋電器處形成偶極元件的電阻串列串聯固定。兩極管在一起擔當著探測器的作用，它提供根據暴露偶極的E-場大小而變化的DC輸出給數據處理電路。
在其中央處具有單一兩極管作為探測器的電阻性偶極，用雙導體饋電線從該兩極管傳送出DC信號的場合下，該偶極的180°反轉將對一給定的場產生不同的響應，除非該兩極管正在它的平方律區域中工作。
如圖2所示，本發明較佳實施例的兩極管彼此被有效地串聯連接，但把它們配置在與其串聯的電阻性元件中的相對方向上。作為這兩極管方向結果，獲得了一種對稱性，當反轉該兩極管的方向結果，獲得了一種對稱性，當反轉該兩極管方向時，即把圖1和2的偶極的上部向下轉180°，即使該兩極管正在它們的平方律區域之外工作，該對稱性能使對一給定的E-場已探測到的響應是相同的。
在中點處放置兩極管對於還有另外的優點，就是它能讓饋電器與偶極的外端點中的一端點相連接，從而避免單獨的饋電器連接到偶極的中點，並消除了單獨的饋電器在偶極天線輻射圖軸向對稱上的逆效應。在中點處放置兩極管對於還有在低頻處能提供增強的響應的一個潛在優點，它在某些應用中是有利的。
正如前面提到的，在電路板上安裝偶極的分立電阻和它的饋電器，為提供一種包括緊密耦合的電阻性導體的扭轉對於的偶極提供了便利的方法。它也能讓數據處理電路和偶極與饋電器的電阻安裝在一塊電路板上，如圖3和4所示。該電路板可用從較寬的部分64向外延伸的細長的、狹窄部分62形成，在較寬的部分64上安裝著數據處理電路的各種元件，如圖3所示。在典型的探頭中，數字處理電路包括放大和壓縮電路以及變換器，這變換器把偶極的DC響應轉換到用來通過光纖的光傳導體56(圖2)傳送到摸擬到數字變換器(未示出)的光信號，模-到-數變換器用來把光信號轉換到一種能在計算機中使用的格式。
可用幾種方法中的任何方法來提供數字處理電路的電源。例如，它可攜帶其本身的電池電源供給，或從在電路板上發生的，通過光導體傳輸的被來自外雷射器或其它光源的光束給以能量的光電池傳向數字處理電路的導引電源。
在單軸探頭的場合下，可把數字處理電路裝在外殼65之內，如圖5所示。
可把複數探頭結合到一單元中以提供包括用於在三根軸上作E-場測量的三個互相垂直的偶極探頭。
一種這樣的單元於圖6中畫出，在該圖中，偶極66，68和70分別沿x、y和z軸從球形外殼72中伸出，數字處理電路就裝在外殼72中。可把偶極66和68形成在一塊印刷電路板上。
另外的三維E-場探頭，示於圖7，包括示於圖5類型的三個單獨的探頭74，76和78，以相互垂直的關係配置，約在偶極中點處彼此交叉。
可對所描述的探頭作出各種各樣的修改。例如，決定各偶極的分立電阻數目可以改變，同樣決定饋電器的分立電阻數目可以改變，如果數據處理電路是小的，則可減少饋電器的電阻數目，或者可全部消除饋電器。
在沒有把饋電器連接到偶極分路臂的外部端點的情況下，本發明的某些特點可作為優點，例如扭轉的，分立電阻的偶極分路臂。例如，如果把數據處理電路作成小的，這是可能的，並把數據處理電路放在靠近偶極中點的地方，而不是放在偶極分路臂端部的地方。而且，如果使用非常小的數據處理電路，可在偶極中點的位置處，把它裝在電路板上。
在不背離如在下面權利要求書中所規定的本發明的實質範圍的情況下，還可對上面描述的裝置和方法作出另外的修改。
權利要求
1.一種包括至少一個細長元件的場探頭，其特徵在於，至少其部分長度由多個緊密耦合的、以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的導體(a、b)所組成。
2.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，在細長元件中的緊密耦合的導體數目是2。
3.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個傳導性元件(10、12和14、16)組成的偶極天線，其中至少所述傳導性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成，並包括兩個緊密耦合的導體(a、b)，這兩個導體以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，並從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述導體中的一個導體的端部處，而另一所述終端是在另一所述導體的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線的第一端部與數據處理電路連接，而傳輸線的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，且其中該兩個緊密耦合的導體在所述中間位置處通過具有把兩極管串聯連起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來。
4.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶數極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件(10、12和14、16)組成的偶極天線，其中至少所述阻性元件(14、16)中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成，並包括兩個緊密耦合的電阻件(a、b)，這兩個電阻件以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，並從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線的第一端部與數據處理電路連接，而傳輸線的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，且其中兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置處通過具有把兩極管串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來。
5.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件(10、12和14、16)組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件(14、16)中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻件以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻(a、b)組成，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，且其中該兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置通過具有把兩極管(58、60)串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來。
6.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件的中間位置處的偶數極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻件以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻(a、b)組成，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，且其中該兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置處通過具有把兩極管(58、60)串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來，且其中電阻的阻值隨著離開所述中間位置的距離而逐漸地增加。
7.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻性以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻(a、b)組成，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置通過具有把兩極管(58、60)串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來，且其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉。
8.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻件以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻(a、b)組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置通過具有把兩極管(58、60)串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來，且其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，且各組的交錯電阻放在電路板(62、64)的相對的面上。
9.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻件是以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻(a、b)組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板上(62、64)，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中兩個緊密耦合的電阻件在所述中間位置通過具有把兩極管(58、60)串聯起來的連接線(30)的一對兩極管(58、60)彼此連接起來，而另一所述傳導性元件直接與所述連接線連起來，其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，且各組的交錯電阻放在印刷電路板(62、64)的相對的側面上，其中各電阻具有一對彼此相隔開的終端，且其中在印刷電路板(62、64)的各側上的電阻被配置成與所述細長元件的細長方向平行的一個列，以對細長元件的細長方向呈傾斜的關係，把在印刷電路板(62、64)各側上成對的電阻終端放在平行線的位置上，各組的電阻被通過印刷電路板(62、64)以對印刷電路板側面垂直的關係延伸的，實際上是筆直的導體(18、20、22、24)互相連接起來。
10.如權利要求1所述的場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括兩個緊密耦合的電阻件，這兩個電阻件是以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，且其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，而各組的交錯電阻放置在印刷電路板(62、64)相對的側面位置上。
11.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的，兩個緊密耦合的電阻件，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單片印刷電路板(62、64)上，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，而各組的交錯電阻放置在印刷電路板(62、64)相對的側面位置上，其中各電阻具有一對彼此相隔開的終端，且其中在印刷電路板(62、64)的各側上的電阻被配置成與所述細長元件的細長方向平行的一個列，以對細長元件的細長方向呈傾斜的關係，把在印刷電路板(62、64)各側上成對的電阻終端放在平行線的位置上，各系列的電阻被通過印刷電路板(62、64)以對印刷電路板(62、64)側面垂直的關係延伸的、實際上是筆直的導體(18、20、22、24)互相連接起來。
12.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的兩個緊密耦合的電阻件，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，且各組的交錯電阻放在印刷電路板(62、64)相對的側面上，且其中電阻的電阻值隨著離開所述中間位置的距離而逐漸地增加。
13.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的兩個緊密耦合的電阻件，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，且各組的交錯電阻放在印刷電路板(62、64)相對的側面上，其中電阻的電阻值隨著離開所述中間位置的距離而逐漸地增加，其中各電阻具有一對彼此分隔開的終端，且在印刷電路板(62、64)的各側上的電阻被配置成與所述的細長元件的細長方向平行的一個列，以對細長元件的細長方向呈傾斜的關係，把印刷電路板(62、64)各側上成對的電阻終端放在平行線的位置上，各組的電阻被通過印刷電路板(62、64)以對印刷路電板側面垂直的關係延伸的、實際上是筆直的導體(18、20、22、24)互相連接起來。
14.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，細長元件是由從細長元件上的中間位置處的偶極中央，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的兩個緊密耦合的電阻件，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，所述一個細長元件從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端是在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中這兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，而各組的交錯電阻放置在印刷電路板(62、64)相對的側面位置上，且其中電阻的電阻值隨離所述中間位置的距離而逐漸地增加。
15.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，其中至少所述電阻性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係來配置的兩個緊密耦合的電阻件，各所述電阻件由串聯連接的複數分立電阻組成，這兩個電阻件的電阻都安裝在單塊印刷電路板(62、64)上，所述一個細長單元從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述電阻件中的一個電阻件的端部處，而另一所述終端昌在另一所述電阻件的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個終端處直接與所述偶極天線連接，其中兩個緊密耦合的電阻件彼此相對被扭轉，而各組的交錯電阻放置在印刷電路板(62、64)相對的側面位置上，其中電阻的電阻值隨離所述中間位置而逐漸地增加，其中各電阻具有彼此相隔開的一對終端，且其中在印刷電路板(62、64)的各側上的電阻被配置成與所述細長元件的細長方向平行的一個列，以對細長元件的細長方向呈傾斜的關係，把在印刷電路板(62、64)各側上成對的電阻終端放在平行線的位置上，各組的電阻被通過印刷電路板(62、64)以對印刷電路板(62、64)側面垂直的關第延伸的、實際上是筆直的導體(18、20、22、24)互相連接起來。
16.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，在細長元件中緊密耦合的導體數目為2，且其中緊密耦合的導體彼此相對被扭轉。
17.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，在細長元件中緊密耦合的導體數目為2，各所述緊密耦合的導體是由串聯連接的多個分立的電阻組成的，且其中該緊密耦合的導體彼此相對被扭轉。
18.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，對相對的方向延伸的兩個傳導性元件組成的偶極天線，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是遠離所述中央位置的兩個傳導性元件中的一個元件的端部處與所述偶極天線直接連接。
19.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中點，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，各電阻性元件是由多個分立的電阻組成，各所述電阻性元件的分立電阻的電阻值隨離所述中央位置的距離而增加。
20.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從在細長元件上的中間位置處的偶極中央，以相對的方向延伸的兩個傳導性元件組成的偶極天線，其中至少所述傳導性元件中的一個元件是由所述至少一個細長元件的所述部分長度構成的，並包括以實際上並聯，彼此並排著的關係配置的兩個緊密耦合的導體，並從所述中間位置延伸到端部位置，利用這位置在所述端部位置處製作兩個終端，一個所述終端是在所述導體中的一個導體的端部處，而另一所述終端是在另一所述導體的鄰近端部處，並包括數據處理電路(54)和具有第一和第二相對的端部的傳輸線(42、44、46、48、50、52)，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第一端部是與數據處理電路(54)連接，而傳輸線(42、44、46、48、50、52)的第二端部是在所述兩個端點處直接與所述偶極天線連接。
21.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，在細長元件中的各所述緊密耦合的導體是由串聯連接的多個分立的電阻組成的。
22.如權利要求1所述場探頭，其特徵在於，該細長元件是由從中央位置，以相對的方向延伸的兩個電阻性元件組成的偶極天線，各所述電阻性元件的電阻值、隨離中央位置的距離而增加。
23.一種場探頭，其特徵在於，包括形成一偶極的第一如第二元件，所述元件從中間位置，以相對的方向延伸，所述第一和第二元件的每個元件包括至少串聯連接的一串列分立的電阻，且第一元件包括在遠離中間位置的一個位置處，從所述中間位置到第一元件端部延伸的，實際上並聯並排著的兩串列分立電阻(a、b)；第一兩極管(58)，與第一元件的兩串列中的一列串聯電連接，而第二兩極管(60)與第一元件的所述兩串列中的另一列串聯電連接，連接線(30)，在所述兩極管中的一個兩極管(60)的正極和另一所述兩極管(58)的負極之間的所述中間位置處，第二元件與所述連接線直接連接，而連接線是這樣來配置的，使得第一元件由包括所述實際上並聯，並排著的兩串列分立電阻中的一列，再加上所述兩極管(58、60)中的一個，再加上所述連接線，再加上所述兩極管(58、60)的另一個，以及再加上所述實際上並聯，並排著的兩串列分立電阻中的另一列的一系列元件組成；以及傳輸線(42、44、46、48、50、52)，用於從偶極傳送出信號，該傳輸線(42、44、46、48、50、52)在所述第一元件的端部處，與兩串列實際上並聯，並排著的分立電阻直接連接。
24.如權利要求23所述場探頭，，其特徵在於，所述實際上並聯，並排著的分立電阻(a、b)的兩個串列在幾何上是沿一根軸彼此相對被扭轉。
25.如權利要求23所述場探頭，其特徵在於，所述實際上並聯，並排著的分立電阻的兩個串列，在幾何上是沿一根軸彼此相對被扭轉，而其中第一和第二元件的分立電阻(a、b)安裝在一塊印刷電路板(62、64)上。
26.如權利要求23怕述場探頭，其特徵在於，第一元件和第二元件的分立電阻(a、b)的電阻值隨離所述中間位置的距離而逐漸地增加。
27.如權利要求23所述場探頭，其特徵在於，傳輸線(42、44、46、48、50、52)是由分立的電阻組成。
28.如權利要求23所述場探頭，其特徵在於，傳輸線(42、44、46、48、50、52)是由分立的電阻組成，且其中第一和第二元件的以及傳輸線(42、44、46、48、50、52)的分立電阻安裝在一塊印刷電路板(62、64)上。
29.一種場探頭，其特徵在於，包括分立電阻(a、b)的第一和第二串列，串聯電連接，在幾何上，這兩串列沿著一根軸彼此相對被扭轉，實際上並聯，並排著的關係，並從探頭的第一端部延伸到其第二端部，第一和第二端部沿著所述軸放置，且彼此縱向地分開；連接線(30)，沿著所述第一和第二端部之間，在第一中間位置處所述的串列之間；第一兩極管(58)，在最靠近所述第一端部的所述連接線旁邊的所述第一中間位置處與第一串列串聯電連接；以及第二兩極管(60)，在最靠近所述第一端部的所述連接線旁邊的所述第一中間位置處與第二串列串聯電連接；第一和第二兩極管(58、60)，在一系列包括所述連接線(30)和這兩個兩極管(58、60)的元件中，以相同的方向電配置；分立電阻的各串列，包括在所述第一端部和沿所述軸的第二中間位置之間，遠離所述第一中間位置並位於所述第一端部和所述第一中間位置之間的複數分立的電阻，在所述第二和第一中間位置之間的複數分立的電阻以及在所述第一中間位置和所述第二端部之間的複數分立的電阻；各串列的分立電阻，隨著離開所述第一中間位置，朝著所述第一端部至少到所述第二中間位置的距離增加其阻值逐漸地增加，而在所述第二中間位置到所述第一端部範圍之外的各串列分立的電阻具有的阻值基本上超過在所述第一和第二中間位置之間的電阻的最高阻值；以及各串列的分立電阻隨著離所述第一中間位置到第二端部的距離增加，其阻值逐漸地增加；從而，從所述第一中間位置延伸到第二中間位置的分立的電阻，和從所述第一中間位置延伸到所述第二端部的分立的電阻，連在一起就起到偶極天線的作用，而在所述第二中間和所述第一端部之間的第一和第二串列的分立的電阻可起到用來從所述偶極天線傳送出信號的傳輸線(42、44、46、48、50、52)作用。
全文摘要
一種E－場探頭包括一個或多個偶極，每個偶極包括安裝在印刷電路板(62，64)的區段(62)上的分立電阻的複數、並聯的串列，並作電連接，使得並聯的串列彼此相對扭轉以有最佳的方向對稱性和最小的漏磁場撿拾。選擇各個電阻值使得該偶極基本上是斜的電阻件偶極，能在非常廣泛的頻率範圍內提供良好的性能，分別連接在偶極的一個分路臂的並聯串列中的一對兩極管(58，60)能使饋電器是由一對從兩極管(58，60)所在的分路臂的外端部延續的阻值稍為高一點的串並聯電阻構成。該偶極是有效地單端饋電而不中點饋點，而把圖形失真和軸反對稱降到最小。
文檔編號H01Q1/24GK1561562SQ02819308
公開日2005年1月5日 申請日期2002年9月26日 優先權日2001年10月1日
發明者J·喬德 申請人:擴音器研究股份有限公司