磁场检测模块及磁场探头制造技术

本发明专利技术涉及一种磁场检测模块及磁场探头，磁场检测模块包括设有带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝的PCB板。带状线的导体带包括感应部、第一连接部和第二连接部。第一共面波导传输线包括第一中心导带和第一接地导带；第二共面波导传输线包括第二中心导带和第二接地导带。感应部在PCB板上的正投影半包围探测孔缝在PCB板上的正投影；感应部的第一端连接第一连接部的第一端，感应部的第二端连接第二连接部的第一端。第一中心导带的第一端连接第一连接部的第二端，第一中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备。第二中心导带的第一端连接第二连接部的第二端，第二中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备。

【技术实现步骤摘要】
磁场检测模块及磁场探头
本专利技术涉及电磁探测领域，尤其涉及一种磁场检测模块及磁场探头。
技术介绍
随着科技的发展，电子设备变得更加小型化、高频化和高密度化，与此同时技术的进步也使得电子设备的电磁可靠性问题变成亟待解决的问题。目前，基于近场测量的干扰图像重构是现今处理EMC(ElectroMagneticCompatibility，电磁兼容性)设计问题最有效的方法。在电子设备工作时，辐射源发出的电磁干扰一般具有较宽的频谱范围，因此宽带近场磁场探头是近场扫描的关键，同时也是解决电子设备的电磁可靠性问题必不可少的工具之一。在实际检测磁场的过程中，专利技术人发现传统的磁场探头电场抑制比低，磁场探头往往会受到电场干扰而影响磁场检测结果的准确性。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述传统磁场探头电场抑制比低的问题，提供一种磁场检测模块及磁场探头。本专利技术实施例提供一种磁场检测模块，包括设有带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝的PCB板；带状线的导体带包括感应部、第一连接部和第二连接部；第一共面波导传输线包括第一中心导带和第一接地导带；第二共面波导传输线包括第二中心导带和第二接地导带；感应部在PCB板上的正投影半包围探测孔缝在PCB板上的正投影；感应部的第一端连接第一连接部的第一端，感应部的第二端连接第二连接部的第一端；第一中心导带的第一端连接第一连接部的第二端，第一中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备；第二中心导带的第一端连接第二连接部的第二端，第二中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备。在其中一个实施例中，带状线的导体带轴对称布线。在其中一个实施例中，感应部为圆形感应部或者多边形感应部。在其中一个实施例中，PCB板设有多层布线层，包括依次堆叠的第一接地层、第一信号层、第二信号层以及第二接地层；第一中心导带、第一接地导带、第二中心导带和第二接地导带均设置在第一接地层；带状线的导体带设置在第一信号层或者第二信号层，带状线的第一金属带设置在第一接地层，带状线的第二金属带设置在第二接地层；探测孔缝设置在第一接地层和第二接地层。在其中一个实施例中，PCB板还设有第一信号通孔和第二信号通孔；第一连接部的第二端通过第一信号通孔连接第一中心导带的第一端；第二连接部的第二端通过第二信号通孔连接第二中心导带的第一端。在其中一个实施例中，PCB板还设有若干个第一屏蔽通孔和若干个第二屏蔽通孔；若干个第一屏蔽通孔设置在第一信号通孔四周，并且与第一信号通孔的距离均相等；若干个第二屏蔽通孔设置在第二信号通孔四周，并且与第二信号通孔的距离均相等。在其中一个实施例中，第一共面波导传输线还设有第一背敷金属带，第二共面波导传输线还设有第二背敷金属带；第一背敷金属带和第二背敷金属带均设置在第一信号层。在其中一个实施例中，PCB板还设有若干接地通孔，接地通孔连接第一接地层和第二接地层。在其中一个实施例中，PCB板为玻璃纤维板。本专利技术还提供一种磁场探头，包括探头外壳，探头外壳封装有上述任一项实施例提供的磁场检测模块。上述磁场检测模块的带状线设有感应部、第一连接部和第二连接部，感应部用于感应磁场，感应部的第一端连接第一连接部的第一端，感应部的第二端里连接第二感应部的第一端。带状线感应到的磁场信息通过第一连接部和第二连接部以一对差分信号的形式向外部信号分析设备传输。这样，在检测磁场的时候，由于感应部感应到的电场干扰是相同的，由第一连接部和第二连接部传输后，可以通过差分运算消除电场干扰，因此本实施例提供的差分磁场探头具有高电场抑制比。附图说明图1为本专利技术一个实施例磁场检测模块的示意图；图2为本专利技术一个实施例磁场检测模块第一接地层的俯视示意图；图3为本专利技术一个实施例磁场检测模块第一信号层的俯视示意图；图4为本专利技术一个实施例磁场检测模块第二信号层的俯视示意图；图5为本专利技术一个实施例磁场检测模块第二接地层的俯视示意图；图6为本专利技术实一个实施例磁场检测模块频率响应和校准因子的曲线图；图7为本专利技术一个实施例磁场检测模块的圆极化特性曲线图；图8为本专利技术一个实施例磁场检测模块的电场抑制比曲线图；图9为本专利技术一个实施例磁场检测模块的空间分辨率曲线图。具体实施方式为了更好地理解本专利技术的目的、技术方案以及技术效果，以下结合附图和实施例对本专利技术进行进一步讲解说明。同时声明，以下所描述的实施例仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。如图1所示，本专利技术实施例提供一种磁场检测模块，包括设有带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝4的PCB板1。其中，带状线可由两块金属带与中间一块具有一定宽度和厚度的矩形截面的导体带2构成；由于两边都有金属带，因此，其阻抗容易控制，同时屏蔽较好，可保证高空间分辨率、高精度的磁场分布测量。共面波导传输线(CoplanarWaveguide，CPW)是在介质基片的一个面上制作出中心导体带2，并在紧邻中心导体带2的两侧制作出导体平面而形成的传输线。探测孔缝4是由孔和缝组成的开口，探测孔缝4的孔是为了能让磁感线穿过，从而使布设在孔周围的带状线产生电信号；探测孔缝4的缝是为了打破屏蔽层的封闭环路，防止感生电流引起的抵抗待测磁场的感生磁场。因此，只要探测孔缝4的设置能够使待测磁场穿过PCB板1，从而使得带状线感应磁场变化对磁场进行检测即可。可选的，探测孔缝4设置在PCB板1的一端，探测孔缝4的缝沿PCB板1的长度方向延伸到PCB板1的末端。带状线的导体带2包括感应部23、第一连接部21和第二连接部22三部分。第一共面波导传输线包括第一中心导带31和第一接地导带；第二共面波导传输线包括第二中心导带32和第二接地导带。带状线的感应部23在PCB板1上的正投影半包围探测孔缝4在PCB板1上的正投影。感应部23的第一端连接第一连接部21的第一端，感应部23的第二端连接第二连接部22的第一端。其中，感应部23在PCB板1上的正投影，可以理解为将PCB板1看作是一个没有厚度的薄板时，感应部23在PCB板1上的投影；同样地，探测孔缝4在PCB板1上的投影也做相同的理解。感应部23的正投影半包围探测孔缝4的正投影，指感应部23的正投影绕过探测孔缝4的正投影即可。第一中心导带31的第一端连接第一连接部21的第二端，第一中心导带31的第二端用于连接外部信号分析设备。第二中心导带32的第一端连接第二连接部22的第二端，第二中心导带32的第二端用于连接外部信号分析设备。感应部23对待测磁场感应产生感生电信号，沿第一连接部21和第一中心导带31向外输出的为第一电信号，沿第二连接部22和第二中心导带32向外输出的为第二电信号。由于第一电信号和第二电信号都由感应部23产生，因此受到的电场干扰是相同的，当外部信号分析设备通过对第一电信号和第二电信号进行分析时，只要进行差分运算即可消除电场干扰，实现高电场抑制比。可选地，PCB板1可以采用单层或者多层板，这里带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝4可以设置在不同层上。第一中心导带31的第一端连接第一连接部21的第二端，可以是直接接触的电连接，也可以通过设置在PCB板1上的盲孔、埋孔或者通孔进行电连接。同样地，第二中心导带32的第一端连接第二连接部22的第二端，连接方式也可以类似设置。可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁场检测模块，其特征在于，包括设有带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝的PCB板；所述带状线的导体带包括感应部、第一连接部和第二连接部；所述第一共面波导传输线包括第一中心导带和第一接地导带；所述第二共面波导传输线包括第二中心导带和第二接地导带；所述感应部在所述PCB板上的正投影半包围所述探测孔缝在所述PCB板上的正投影；所述感应部的第一端连接所述第一连接部的第一端，所述感应部的第二端连接所述第二连接部的第一端；所述第一中心导带的第一端连接所述第一连接部的第二端，所述第一中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备；所述第二中心导带的第一端连接所述第二连接部的第二端，所述第二中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备。

【技术特征摘要】
1.一种磁场检测模块，其特征在于，包括设有带状线、第一共面波导传输线、第二共面波导传输线以及探测孔缝的PCB板；所述带状线的导体带包括感应部、第一连接部和第二连接部；所述第一共面波导传输线包括第一中心导带和第一接地导带；所述第二共面波导传输线包括第二中心导带和第二接地导带；所述感应部在所述PCB板上的正投影半包围所述探测孔缝在所述PCB板上的正投影；所述感应部的第一端连接所述第一连接部的第一端，所述感应部的第二端连接所述第二连接部的第一端；所述第一中心导带的第一端连接所述第一连接部的第二端，所述第一中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备；所述第二中心导带的第一端连接所述第二连接部的第二端，所述第二中心导带的第二端用于连接外部信号分析设备。2.根据权利要求1所述的磁场检测模块，其特征在于，所述带状线的导体带轴对称布线。3.根据权利要求2所述的磁场检测模块，其特征在于，所述感应部为圆形感应部或者多边形感应部。4.根据权利要求3所述的磁场检测模块，其特征在于，所述PCB板设有多层布线层，包括依次堆叠的第一接地层、第一信号层、第二信号层以及第二接地层；所述第一中心导带、所述第一接地导带、所述第二中心导带和所述第二接地导带均设置在所述第一接地层；所述带状线的导体带设置在所述第一信号层或者所述第二信号层，所述带状线的第一金属带设置在所述第一接地层，所述带状线的第二金属带设置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵伟恒，方文啸，恩云飞，黄云，吴上泉，黄权，王磊，贺致远，邵鄂，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东,44