[实用新型]一种高灵敏度磁场测量天线

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种天线，具体涉及一种高灵敏度磁场测量天线。

背景技术

根据电磁感应定律，变化的磁场产生变化的电压，由此可以设计用于交变磁场测量的磁场测量天线。通过磁场测量天线输出电压、频率、匝面积等参数，可以计算得到交变磁场的大小。输出电压与频率、匝面积、交变磁场大小成正比。为了降低自噪声的影响，提高输出电压，在频率、磁场大小固定的交变磁场中，需要增加磁场测量天线的匝面积。匝面积的增加会增加磁场测量天线的电感、电容，降低谐振频率，进而限制磁场测量天线的频率使用范围；而减少匝面积又会降低同等频率、磁场时的感应电压，等于降低了磁场灵敏度。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供一种高灵敏度磁场测量天线，能够在不降低使用频率的前提下，提高磁场测量灵敏度。解决了磁场灵敏度与工作频率的矛盾，可以用于10kHz～30MHz频率范围的磁场测量，磁场灵敏度优于0.1nT。

本实用新型提供的高灵敏度磁场测量天线包括天线、肖特基二极管、RC滤波器、前置放大器和纳伏表。具体为：所述天线采用单匝环形天线的方式，天线顶部接入一只肖特基二极管，底部通过RC滤波器接前置放大器，前置放大器通过电缆与纳伏表连接。二极管与RC滤波器用于将磁场测量天线的交变感应电压整流成直流电压，纳伏表测量经前置放大器放大的电压。

为了保证导线自身应有良好的频率特性，本实用新型采用射频同轴电缆制作磁场测量天线。

为了保证磁场测量的结构稳定性好，满足作为测量器具的稳定性要求，同时提高对外界电磁场的抗干扰能力，所述射频同轴电缆选择具有带双层屏蔽和铜外套保护的半刚性电缆。

有益效果

能够在不降低使用频率的前提下，提高磁场测量灵敏度；解决了磁场灵敏度与工作频率的矛盾，可以用于10kHz～30MHz频率范围的磁场测量，磁场灵敏度优于0.1nT。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

1-天线，2-肖特基二极管，3-RC滤波器

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细描述。

本实施例提供的高灵敏度磁场测量天线能够在不降低使用频率的前提下，提高磁场测量灵敏度。该测量天线的结构如图1所示。

其实现方法为：

（1）选用带双层屏蔽和铜外套保护的半刚性电缆，加工成单匝圆环天线1，圆环直径在100mm～500mm之间；

（2）将磁场测量天线1圆环顶部切开，接入一只肖特基二极管2。

（3）在磁场测量天线1圆环底部接一个RC滤波器3；

（4）磁场测量天线1通过RC滤波器3后接前置放大器；

（5）前置放大器通过电缆接纳伏表，用于测量经放大的信号。

（6）根据以下公式可以计算磁场测量天线测得的磁场大小。

B=U2πfKUKSW]]>

式中：

B——交变磁场的磁感应强度，单位为特斯拉（T）；

U——纳伏表测得的电压，单位为伏特（V）；

f——磁场频率，单位为赫兹（Hz）；

K_U——前置放大器的放大倍数；

K_SW——磁场测量天线的匝面积，单位为韦伯每特斯拉（Wb/T）。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。