[實用新型]一種高靈敏度磁場測量天線

有效

• 申請號: 201220497560.9
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN202815200U
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 程華富;李享;翟晶晶
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: G01R33/02
• 分類號: G01R33/02
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

技術領域

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

根據電磁感應定律，變化的磁場產生變化的電壓，由此可以設計用于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范圍；而減少匝面積又會降低同等頻率、磁場時的感應電壓，等于降低了磁場靈敏度。

發明內容

有鑒于此，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，可以用于10kHz～30MHz頻率范圍的磁場測量，磁場靈敏度優于0.1nT。

本實用新型提供的高靈敏度磁場測量天線包括天線、肖特基二極管、RC濾波器、前置放大器和納伏表。具體為：所述天線采用單匝環形天線的方式，天線頂部接入一只肖特基二極管，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。二極管與RC濾波器用于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。

為了保證導線自身應有良好的頻率特性，本實用新型采用射頻同軸電纜制作磁場測量天線。

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干擾能力，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。

有益效果

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，可以用于10kHz～30MHz頻率范圍的磁場測量，磁場靈敏度優于0.1nT。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理圖。

1-天線，2-肖特基二極管，3-RC濾波器

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進行詳細描述。

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1所示。

其實現方法為：

（1）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100mm～500mm之間；

（2）將磁場測量天線1圓環頂部切開，接入一只肖特基二極管2。

（3）在磁場測量天線1圓環底部接一個RC濾波器3；

（4）磁場測量天線1通過RC濾波器3后接前置放大器；

（5）前置放大器通過電纜接納伏表，用于測量經放大的信號。

（6）根據以下公式可以計算磁場測量天線測得的磁場大小。

B=U2πfKUKSW]]>

式中：

B——交變磁場的磁感應強度，單位為特斯拉（T）；

U——納伏表測得的電壓，單位為伏特（V）；

f——磁場頻率，單位為赫茲（Hz）；

K_U——前置放大器的放大倍數；

K_SW——磁場測量天線的匝面積，單位為韋伯每特斯拉（Wb/T）。

綜上所述，以上僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。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范圍之內。