[发明专利]一种基于分布式薄膜电阻加载的电场辐射宽带检测器及其设计方法

说明书

本发明提出了一种基于分布式薄膜电阻加载的电场辐射宽带检测器，包括：分布式薄膜电阻加载的电小探头、检波二极管、高阻低通滤波器、高阻传输线，输出端口及低损耗介质板；通过分布式薄膜电阻加载的电小探头接收空间中的电场辐射信号，然后通过检波二极管进行电场辐射强度的检测，电场辐射强度的检测值通过高阻低通滤波器及高阻传输线传送到输出端口。本发明提出的一种基于分布式薄膜电阻加载的电场辐射宽带检测器，具有结构简单、体积较小、工作带宽宽、灵敏度高、失真小等优点，克服了传统谐振式的电场检测器尺寸大、工作带宽窄、灵敏度低、失真大的不足，实现了电场辐射的高灵敏度低失真宽带检测。

技术领域

本发明涉及电场辐射领域，特别涉及一种电场辐射宽带检测器，还涉及该检测器的设计方法。

背景技术

电场辐射是一种难以感知的隐形污染，在一定的空间中，电场辐射强度达到一定限值后，将对人身健康或动物的生存安全等产生不良影响，同时也会对电子仪器、设备，包括通信设备的安全运行产生影响。如何快速发现并测试电场辐射信号的强度以便进行设备及人员的电磁防护具有重要的意义。

电场辐射探测器可以实现电场辐射强度的快速检测，可以判定所监测区域是否满足相关辐射安全标准，最终确定敏感区域内人员的安全问题。

为了能够实时的检测周边环境的电场辐射强度，需要开发一种可广泛应用于各种敏感区域的电场辐射检测器，以便判定所检测区域是否满足相关国军标标准，最终确定敏感区域人员及设备的安全问题。

传统的电场辐射测量方法主要有两种：一是基于偶极子天线的二极管检波法，二是基于热电偶的检测方法等。

第一种方法受限于偶极子天线的谐振特性，工作带宽较窄，不太适合于电场辐射的宽带测量，另外由于采用偶极子天线形式，天线的尺寸为电大尺寸，对测试场的干扰影响较大，从而失真较大，不太适合于电场辐射的精确测量。第二种方法受热电偶本身特性的限制，体积较大，测试灵敏度较低，结构复杂，成本较高。

目前，常用的电场辐射检测器是采用谐振式天线进行电场辐射检测，这种电场辐射检测器是与本发明最接近的现有技术，其结构如图1所示，主要由偶极子天线及检波二极管构成，偶极子天线接收电场辐射信号经二极管检波后输出。

图1所示方案天线设计技术成熟，加工难度小，但偶极子天线受限于其谐振式工作机理，天线尺寸一般是半个波长，为电大尺寸，对测试区域的辐射场强干扰较大，同时其工作带宽较窄，很难满足电场辐射宽带高灵敏度测试的需求。电场辐射经二极管检波输出后没有进行有效的低通滤波，检波信号上叠加了高频分量，导致测试的失真较大。总体来说，这种方案，难以满足电场辐射的高灵敏度低失真宽带检测的需求。

发明内容

为了解决以上难题，本发明提出了一种基于分布式薄膜电阻加载的电场辐射宽带检测器，该检测器是一种适用于近远场全空间区域的射频宽带电场辐射探测的普适性技术方案。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于分布式薄膜电阻加载的电场辐射宽带检测器，包括：

分布式薄膜电阻加载的电小探头、检波二极管、高阻低通滤波器、高阻传输线，输出端口及低损耗介质板；

通过分布式薄膜电阻加载的电小探头接收空间中的电场辐射信号，然后通过检波二极管进行电场辐射强度的检测，电场辐射强度的检测值通过高阻低通滤波器及高阻传输线传送到输出端口。

可选地，通过分布式薄膜电阻加载实现电小探头的行波特性，利用薄膜电阻的宽带吸收特性进行电场辐射信号的宽带接收。

可选地，所述电小探头上溅射的薄膜电阻单位阻抗，表述为：

可选地，所述电小探头上的电流分布表述为行波的形式：