CN102956952A - 一种小型化便携式近场测试天线的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电子测试与屏蔽效能测试技术领域，是一种小型化便携式近场测试天线的设计方法。其特征是：它至少包括绝缘定位杆、绝缘接插结构以及环形近场测试天线；环形近场测试天线是由前端环状的天线辐射体、中部杆状的射频回路以及末端的射频同轴器导通构成，且外侧包裹绝缘的天线腔体，天线辐射体的顶端设置有绝缘间隙；绝缘接插结构的前端和末端设置有孔，环形近场测试天线的前端圆环穿过绝缘接插结构的孔，使绝缘接插结构横跨在环形近场测试天线上，绝缘接插结构前端与绝缘定位杆的末端插接固定。这种小型化便携式近场测试天线可以测试电场和磁场两种信号，具有高增益、宽频带、灵敏度高、体积小、通用性好等特点。

Description

一种小型化便携式近场测试天线的设计方法
技术领域
本发明涉及电子测试与屏蔽效能测试技术领域，是一种小型化便携式近场测试天线的设计方法。
背景技术
为了适应现代电子技术发展的需求，天线的研发主要朝着小尺寸、宽频带、高增益、可调节的方向发展。近年来，在电磁兼容领域，对于产品的抗电磁干扰性能要求越来越高，由于各类电子产品的电磁干扰辐射频段越来越宽，且低频段尤为密集，而且目前该领域中所使用的屏效测试天线多为窄带天线，且体积大，在测试小物体的屏蔽效能时，往往不能将天线放置在腔体内部进行屏蔽效能接收测试，而需验证一个腔体的屏蔽效能，则必须将一个接收天线放入该腔体内部接收测试，这就使得体积小的腔体其自身屏蔽效能往往无法得到验证，因此需要一种可以宽频带测试且体积小的便携式宽带高增益近场测试天线。
发明内容
本发明的目的是提供一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，能够放入小型腔体内进行进场测试其屏蔽效能，适用于小型屏蔽腔体、机柜、屏蔽暗箱、屏蔽室以及屏蔽方舱的磁场及电场屏蔽效能的测试，同时可以用于大型电子设备和系统的辐射干扰捡漏测试。
本发明的技术方案是一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：它至少包括绝缘定位杆、绝缘接插结构以及环形近场测试天线；环形近场测试天线是由前端环状的天线辐射体、中部杆状的射频回路以及末端的射频同轴器导通构成，且外侧包裹绝缘的天线腔体，天线辐射体的顶端设置有绝缘间隙；绝缘接插结构的前端和末端设置有孔，环形近场测试天线的前端圆环穿过绝缘接插结构的孔，使绝缘接插结构横跨在环形近场测试天线上，绝缘接插结构前端与绝缘定位杆的末端插接固定。
所述的环形进场测试天线包括射频线缆、天线腔体、测试手柄和射频同轴连接器；天线腔体是一端开口的中空绝缘壳体，其前端是圆环腔体，开口端有测试手柄，中间部分是杆状腔体；第一射频线缆设置在天线腔体圆环腔体的半圆环内,其末端位于天线腔体的圆环腔体与杆状腔体的连接处；第二射频线缆设置在天线腔体的另一半圆环腔体和杆状腔体内，其末端位于天线腔体的开口端，第二射频线缆在天线腔体的杆状腔体内部分构成射频回路；第二射频线缆的前端芯线与第一射频线缆的前端外回路层搭接焊接，第一射频线缆与第二射频线缆在前端形成绝缘间隙，第一射频线缆的末端与第二射频线缆在天线腔体的圆环腔体与杆状腔体连接处通过外层回路和芯线全部焊接导通，焊接后的第一射频线缆与第二射频线缆构成环状的天线辐射体；测试手柄包裹在第二射频线缆的末端外侧；射频同轴连接器设置在天线腔体的开口端，并内嵌在测试手柄的末端，第二射频线缆后端的芯线插入射频同轴连接器内部且与射频同轴连接器的线芯焊接导通，第二射频线缆与射频同轴连接器通过外回路层360°焊接固定。
所述的绝缘定位杆是由不同长度的绝缘横杆与横跨在环形近场天线上绝缘接插结构拼接构成，其长度根据测试要求可调整，绝缘横杆的长度范围是5厘米至100厘米。
所述的天线辐射体的直径，即环形近场测试天线前端圆环的直径为3厘米至12厘米。
所述的射频同轴连接器的类型是N型、BNC型、SMA型或TNC型。
所述的第一射频线缆与第二射频线缆都是半钢线或半柔线的射频线缆，由外回路层包裹芯线构成。
所述的绝缘间隙是通过第二射频线缆的芯线与第一射频线缆的外回路层焊接形成，绝缘间隙的宽度为1毫米至4毫米。
所述的测试手柄是圆柱体绝缘棒。
这种小型化便携式近场测试天线的测试频段为9KHz至30MHz。
本发明的特点是绝缘定位杆的一端插入固定在环形近场天线本体上的绝缘接插结构，实现了绝缘定位杆与天线本体外沿相距可调；同时这种小型化便携式近场测试天线可以测试电场和磁场两种信号，具有高增益、宽频带、灵敏度高、体积小、通用性好等特点。
附图说明
图1是一种小型化便携式近场测试天线的设计方法的爆炸结构示意图；
图2是图1中A处放大示意图；
图3是一种小型化便携式近场测试天线的设计方法的外观结构示意图。
图中：1、测试手柄；2、天线腔体；3、天线辐射体；4、绝缘定位杆；5、绝缘插接结构；6、射频回路；7、射频同轴连接器；8、绝缘间隙；9、环形近场测试天线。
具体实施方式
实施例1
一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：它至少包括绝缘定位杆4、绝缘接插结构5以及环形近场测试天线9；环形近场测试天线9是由前端环状的天线辐射体3、中部杆状的射频回路6以及末端的射频同轴器7导通构成，且外侧包裹绝缘的天线腔体2，天线辐射体3的顶端设置有绝缘间隙8；绝缘接插结构5的前端和末端设置有孔，环形近场测试天线9的前端圆环穿过绝缘接插结构5的孔，使绝缘接插结构5横跨在环形近场测试天线9上，绝缘接插结构5前端与绝缘定位杆4的末端插接固定。
实施例2
如图1、图2和图3所示，一种小型化便携式近场测试天线的设计方法是由环形近场测试天线9、横跨在环形近场测试天线9上的绝缘插接结构5，以及与绝缘插接结构5前端拼接固定的绝缘定位杆4共同构成。
环形近场测试天线9包括两根长度不同的射频线缆、天线腔体2、测试手柄1和射频同轴连接器7。
天线腔体2是一端开口的中空绝缘壳体，其前端是圆环腔体，开口端有测试手柄1，中间部分是杆状腔体，前端圆环腔体的直径为3厘米至12厘米。
射频线缆是半钢线或半柔线的射频线缆，由外回路层包裹芯线构成。
第一射频线缆弯曲成半圆环设置在天线腔体2圆环腔体的半圆环内,其末端位于天线腔体2的圆环腔体与杆状腔体的连接处，前端位于天线腔体2的顶部；第二射频线缆前端弯曲成半圆环，后端为直线，设置在天线腔体2的另一半圆环腔体和杆状腔体内，其末端位于天线腔体2的开口端。
第二射频线缆前端的芯线与第一射频线缆前端的外回路层搭接焊接，且第一射频线缆的前端外层回路与第二射频线缆不接触。前端焊接后，在第一射频线缆和第二射频线缆的前端形成了1毫米至4毫米的绝缘间隙8。
第一射频线缆的末端与第二射频线缆的拐点通过外回路层与芯线焊接导通，该拐点位于天线腔体的圆环腔体和杆状腔体的连接处。
完整焊接后，第一射频线缆与第二射频线缆共同构成了天线辐射体3，用于电流的检测。第二射频线缆的直线部分构成了射频回路6。
射频同轴连接器7设置在天线腔体2的开口端，并内嵌在测试手柄1的末端，第二射频线缆末端的芯线，即射频回路6末端的芯线插入射频同轴连接器7的内部，且射频同轴连接器的线芯与射频回路6末端的芯线焊接固定。
射频回路6与射频同轴连接器7通过焊接导通，射频回路6将检测到的信号传输至射频同轴连接器7。
射频同轴连接器7与射频回路6还通过外回路层360°焊接固定连接。
射频同轴连接器7的类型可以是N型、BNC型、SMA型或TNC型。
探头辐射体3、射频回路6和射频同轴连接器7共同构成环巴伦接收测试装置，使得天线在保持高增益的前提下，极大的减小了体积。
环形近场测试天线9的前端圆环穿过绝缘插接结构5上前、后设置的孔，使绝缘插接结构5横跨在环形近场测试天线9的本体上。
绝缘定位杆4是由5厘米至100厘米的不同长度绝缘横杆与横跨在环形近场天线上绝缘接插结构5拼接构成，其长度根据测试要求可调整，以达到限制天线与被测系统测量距离的作用，可使天线依据不同标准、依照不同测试距离进行电场及磁场的屏蔽效能或辐射泄漏量的测试。
测试时，首先根据需要调整绝缘定位杆4的长度，然后进行测试，入射信号在环形近场测试天线9的天线辐射体3外回路层外表面上产生的高频振荡电流，同时在绝缘间隙8上产生电压降即天线的输出电压，并通过内导体传送给接收机或频谱仪。

Claims (9)

1.一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：它至少包括绝缘定位杆（4）、绝缘接插结构（5）以及环形近场测试天线（9）；环形近场测试天线（9）是由前端环状的天线辐射体（3）、中部杆状的射频回路（6）以及末端的射频同轴器（7）导通构成，且外侧包裹绝缘的天线腔体（2），天线辐射体（3）的顶端设置有绝缘间隙（8）；绝缘接插结构（5）的前端和末端设置有孔，环形近场测试天线（9）的前端圆环穿过绝缘接插结构（5）的孔，使绝缘接插结构（5）横跨在环形近场测试天线（9）上，绝缘接插结构（5）前端与绝缘定位杆（4）的末端插接固定。
2.根据权利要求1中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的环形进场测试天线（9）包括射频线缆、天线腔体（2）、测试手柄（1）和射频同轴连接器（7）；天线腔体（2）是一端开口的中空绝缘壳体，其前端是圆环腔体，开口端有测试手柄（1），中间部分是杆状腔体；第一射频线缆设置在天线腔体（2）圆环腔体的半圆环内,其末端位于天线腔体（2）的圆环腔体与杆状腔体的连接处；第二射频线缆设置在天线腔体（2）的另一半圆环腔体和杆状腔体内，其末端位于天线腔体（2）的开口端，第二射频线缆在天线腔体（2）的杆状腔体内部分构成射频回路（6）；第二射频线缆的前端芯线与第一射频线缆的前端外回路层搭接焊接，第一射频线缆与第二射频线缆在前端形成绝缘间隙（8），第一射频线缆的末端与第二射频线缆在天线腔体（2）的圆环腔体与杆状腔体连接处通过外层回路和芯线全部焊接导通，焊接后的第一射频线缆与第二射频线缆构成环状的天线辐射体（3）；测试手柄（1）包裹在第二射频线缆的末端外侧；射频同轴连接器（7）设置在天线腔体（2）的开口端，并内嵌在测试手柄（1）的末端，第二射频线缆后端的芯线插入射频同轴连接器（7）内部且与射频同轴连接器的线芯焊接导通，第二射频线缆与射频同轴连接器（7）通过外回路层360°焊接固定。
3.根据权利要求1中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的绝缘定位杆（4）是由不同长度的绝缘横杆与横跨在环形近场天线上绝缘接插结构（5）拼接构成，其长度根据测试要求可调整，绝缘横杆的长度范围是5厘米至100厘米。
4.根据权利要求1或2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的天线辐射体（3）的直径，即环形近场测试天线（9）前端圆环的直径为3厘米至12厘米。
5.根据权利要求1或2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的射频同轴连接器（7）的类型是N型、BNC型、SMA型或TNC型。
6.根据权利要求2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的第一射频线缆与第二射频线缆都是半钢线或半柔线的射频线缆，由外回路层包裹芯线构成。
7.根据权利要求1或2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的绝缘间隙（8）是通过第二射频线缆的芯线与第一射频线缆的外回路层焊接形成，绝缘间隙（8）的宽度为1毫米至4毫米。
8.根据权利要求2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：所述的测试手柄（1）是圆柱体绝缘棒。
9.根据权利要求1或2中所述的一种小型化便携式近场测试天线的设计方法，其特征是：这种小型化便携式近场测试天线的测试频段为9KHz至30MHz。
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