[實用新型]寬頻帶VLF差分式磁棒接收天線的前端信號調理電路

有效

• 申請號: 201921582030.2
• 申請日: 2019-09-20
• 公開（公告）號: CN210629467U
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 顧旭東;羅凡;張澤衡;陳隆;倪彬彬;趙正予
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H04B1/16
• 分類號: H04B1/16
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 俞琳娟

1.一種寬頻帶VLF差分式磁棒接收天線的前端信號調理電路，其特征在于，包括：

儀表放大器，與差分式分段繞制的磁棒接收天線的兩個差分輸出端口相連，采用三運放拓撲結構，實現差分信號的低噪聲放大；

高通濾波器，與所述儀表放大器相連，對傳送來的信號進行高通濾波；

低通濾波器，與所述高通濾波器相連，對傳送來的信號進行低通濾波；

驅動輸出電路，與所述低通濾波器相連，對所述磁棒接收天線的輸出電壓進行驅動輸出；

磁通負反饋電路，輸入端與所述高通濾波器相連，采用該高通濾波器的輸出電壓，同時輸出端與所述磁棒接收天線的反饋線圈的兩個端口相連，反饋回磁棒接收天線部分，激發出反饋磁場，從而減弱被測磁場，實現磁通負反饋的功能；

標定輸入電路，輸出端與磁通負反饋電路相連，輸入端預留兩個端口，供信號源的激勵信號輸入，用于對所述磁棒接收天線的電壓靈敏度進行標定。

2.根據權利要求1所述的寬頻帶VLF差分式磁棒接收天線的前端信號調理電路，其特征在于：

其中，所述儀表放大器包含：兩個磁棒天線差分式感應線圈的輸入端口(a和c)、第一低噪聲放大器(U1)、第二低噪聲放大器(U2)、第三低噪聲放大器(U3)、第一電容(C1)、兩個第一電阻(Rf1和Rf2)、第二電阻(Rg)，兩個第二電容(C2和C3)、兩個第三電阻(R1和R2)、第四電阻(R3)、第五電阻(R4)；

所述第一電容(C1)的兩端分別與兩個所述輸入端口(a和b)相連；兩個所述第一電阻(Rf1和Rf2)分別連接在所述第一低噪聲放大器(U1)和所述第二低噪聲放大器(U2)的反向輸入端和輸出端之間，并且所述第二電阻(Rg)連接在所述第一低噪聲放大器(U1)和所述第二低噪聲放大器(U2)的反相輸入端之間，兩個所述第二電容(C2和C3)分別連接在所述第一低噪聲放大器(U1)和所述第二低噪聲放大器(U2)的輸出端和兩個所述第三電阻(R1和R2)之間，兩個所述第三電阻(R1和R2)分別連接在兩個所述第二電容(C2和C3)和所述第三低噪聲放大器(U3)的同相、反相輸入端之間，所述第四電阻(R3)一端和其中一個所述第三電阻(R1)相連，另一端接地，所述第五電阻(R4)一端與另一個所述第三電阻(R2)相連，另一端與所述第三低噪聲放大器(U3)的輸出端相連。

3.根據權利要求2所述的寬頻帶VLF差分式磁棒接收天線的前端信號調理電路，其特征在于：

其中，所述第一電容(C1)為68pF，所述第二電容(C2)為22uF，所述第一電阻(Rf1和Rf2)為3.7kΩ，所述第二電阻(Rg)為75Ω，所述第三電阻(R1和R2)、所述第四電阻(R3)、所述第五電阻(R4)均為10kΩ。

4.根據權利要求1所述的寬頻帶VLF差分式磁棒接收天線的前端信號調理電路，其特征在于：

其中，所述高通濾波器采用5階巴特沃斯的拓撲結構，包含：兩個第四低噪聲放大器(U4和U5)，五個第六電阻(R5～R9)和五個第三電容(C4～C8)；

三個所述第三電容(C4、C5、C6)串聯后與所述第四低噪聲放大器(U4)的同相輸入端相連，一個所述第六電阻(R5)一端與一個所述第三電容(C4)相連，另一端接地，第二個所述第六電阻(R6)連接在另一個所述第三電容(C5)和所述第四低噪聲放大器(U4)的輸出端之間，第三個所述第六電阻(R7)一端與第三個所述第三電容(C6)相連，另一端接地，第四個所述第三電容(C7)與第五個所述第三電容(C8)串聯后連接在所述第四低噪聲放大器(U4)的輸出端和第二個所述第四低噪聲放大器(U5)的同相輸入端之間，第四個所述第六電阻(R8)連接在第四個所述第三電容(C7)和第二個所述第四低噪聲放大器(U5)的輸出端之間，第五個所述第六電阻(R9)一端與第二個所述第四低噪聲放大器(U5)的同相輸入端相連，另一端接地；

所述高通濾波器的截止頻率為3kHz，所述第六電阻(R5～R9)均為1kΩ，五個所述第三電容(C4～C8)依次為4.3nF、1.4nF、1nF、5.6nF、10nF。