一种双层蝶形天线制造技术

本发明专利技术公开了一种双层蝶形天线，属于局部放电UHF检测技术领域。包括介质基板、设置在介质基板上表面的第一蝶形贴片以及设置在介质基板下表面的第二蝶形贴片，介质基板上表面的中部设有与第一蝶形贴片连接的第一微带线，介质基板下表面的中部设有第二微带线，第二微带线的两端分别与第二蝶形贴片以及第一微带线连接，第一微带线和第二微带线分别刻蚀在介质基板的上表面以及介质基板的下表面，第一蝶形贴片和第二蝶形贴片的两端均设有缺口，本发明专利技术在保证天线小型化的前提下能够接收到更多的电磁波信号，提高了UHF检测系统检测灵敏度和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
一种双层蝶形天线
本专利技术涉及局部放电UHF检测
，具体涉及一种双层蝶形天线。
技术介绍
局部放电是电力设备绝缘劣化的原因，也是其进一步劣化的标志，因此可以及时的检测到局部放电的发生及部位，避免事故的发生显得尤为重要。超高频法作为局部放电检测方法中的一种，其检测局部放电所辐射出的超高频电磁波信号，有抗干扰性强，灵敏度高，可识别故障类型并对故障进行定位等优点，因而获得广泛应用。而UHF天线传感器作为UHF检测系统的核心部位，其性能的优劣直接决定了检测效果的好坏。蝶形天线可以认为是锥形天线的一种平面化的变形，与锥形天线具有相似的电性能。这种天线重量很轻，呈平面结构，也容易加工，因此将其作为UHF天线传感器具有很大的研究价值。由于要求天线传感器的小型化，因此现有设计的蝶形天线面积不大，接收到的电磁波信号有限，且在UHF频段的带宽较窄，灵敏度差，难以满足对局部放电UHF在线检测的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双层蝶形天线，以解决现有蝶形天线面积不大，接收到的电磁波信号有限，且在UHF频段的带宽较窄，灵敏度差的问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种双层蝶形天线，包括介质基板、设置在介质基板上表面的第一蝶形贴片以及设置在介质基板下表面的第二蝶形贴片，介质基板上表面的中部设有与第一蝶形贴片连接的第一微带线，介质基板下表面的中部设有第二微带线，第二微带线的两端分别与第二蝶形贴片以及第一微带线连接，第一微带线和第二微带线分别刻蚀在介质基板的上表面以及介质基板的下表面，第一蝶形贴片和第二蝶形贴片的两端均设有缺口。本专利技术中介质基板的上表面和下表面的金属结构相同，将第一蝶形贴片和第一微带线相接后刻蚀在介质基板的上表面，将第二蝶形贴片和二微带线相接后刻蚀在介质基板的下表面并作为接地结构，介质基板上表面的第一蝶形贴片作为辐射贴片，而将介质基板下表面的第二蝶形贴片作为接地面，同时设置在第一蝶形贴片和第二蝶形贴片的两端的缺口充分地利用了既有空间，改善了电流分布，使本专利技术的横向尺寸和纵向尺寸都得到减小，有效的扩展了低频带宽。作为优选，第一微带线与第一蝶形贴片之间和第二微带线与第二蝶形贴片之间均设有切除过渡段。本专利技术通过切除第一微带线与第一蝶形贴片之间的多余部分以及切除第二微带线与第二蝶形贴片之间的多余部分而形成的切除过渡段，达到了阻抗变换过渡的作用，减小了反射，从而有效降低整体驻波比，拓展了天线带宽。作为优选，第一微带线和第二微带线的宽度均为3.4mm至3.8mm。作为优选，第一微带线和第二微带线的宽度均为17mm至19mm。作为优选，介质基板采用的是对相对介电常数为4.4，厚度为1.5mm至1.7mm的环氧树脂介质板。作为优选，介质基板的长度为73mm至75mm，介质基板的宽度为33mm至35mm。作为优选，两组缺口的最近距离为21mm至23mm，两组缺口的最远距离为29mm至31mm。作为优选，缺口的宽度为13mm至15mm。作为优选，第一蝶形贴片和第二蝶形贴片采用的材料均为铜。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中通过将第一蝶形贴片和第一微带线相接后刻蚀在介质基板的上表面，将第二蝶形贴片和二微带线相接后刻蚀在介质基板的下表面并作为接地结构，介质基板上表面的第一蝶形贴片作为辐射贴片，而将介质基板下表面的第二蝶形贴片作为接地面，实现了本专利技术的宽频带特性，并具有良好的信号接收能力。同时设置在第一蝶形贴片和第二蝶形贴片的两端的缺口充分地利用了既有空间，改善了电流分布，使横向尺寸和纵向尺寸都得到减小，有效的扩展了低频带宽。本专利技术在保证天线小型化的前提下能够接收到更多的电磁波信号，提高了UHF检测系统检测灵敏度和抗干扰能力。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的局部结构示意图；图3为本专利技术的VSWR曲线；图4为本专利技术在不同频率处的辐射方向图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。实施例参见图1到图2，本专利技术包括介质基板、设置在介质基板上表面的第一蝶形贴片2以及设置在介质基板下表面的第二蝶形贴片3，第一蝶形贴片2与第二蝶形贴片3呈中心对称。介质基板采用的材料为环氧树脂介质板，并且介质基板的相对介电常数为4.4，介质基板的长度为74mm，介质基板的宽度为34mm，介质基板的厚度为1.6mm。第一蝶形贴片2采用的材料为铜，第二蝶形贴片3采用的材料亦为铜。本专利技术中通过将第一蝶形贴片2和第一微带线4相接后刻蚀在介质基板的上表面，将第二蝶形贴片3和二微带线相接后刻蚀在介质基板的下表面并作为接地结构，介质基板上表面的第一蝶形贴片2作为辐射贴片，而将介质基板下表面的第二蝶形贴片3作为接地面，实现了本专利技术的宽频带特性，并具有良好的信号接收能力。第一蝶形贴片2的两端均设有缺口6，第二蝶形贴片3两端亦设有缺口6。缺口6的形状为三角形且第一蝶形贴片2上的两组缺口6之间的最近距离为22mm，两组缺口6之间的最远距离为30mm。第二蝶形贴片3上的两组缺口6之间的最近距离亦为22mm，两组缺口6之间的最远距离亦为30mm。设置在第一蝶形贴片2和第二蝶形贴片3的两端的缺口6充分地利用了既有空间，改善了电流分布，使本专利技术的横向尺寸和纵向尺寸都得到减小，有效的扩展了低频带宽。第一微带线4与第一蝶形贴片2之间和第二微带线5与第二蝶形贴片3之间均设有切除过渡段7。通过切除第一微带线4与第一蝶形贴片2之间的多余部分以及切除第二微带线5与第二蝶形贴片3之间的多余部分而形成的切除过渡段7，达到了阻抗变换过渡的作用，减小了反射，从而有效降低整体驻波比，拓展了天线带宽。本专利技术在保证天线小型化的前提下能够接收到更多的电磁波信号，提高了UHF检测系统检测灵敏度和抗干扰能力。介质基板上表面的中部设有与第一蝶形贴片2连接的第一微带线4，介质基板下表面的中部设有第二微带线5。第一微带线4的两端分别与第一蝶形贴片2以及第二微带线5连接，第二微带线5的两端分别与第二蝶形贴片3以及第一微带线4连接。第一微带线4和第二微带线5的宽度均为3.6mm，第一微带线4和第二微带线5的宽度均为18mm。通过调整第一蝶形贴片2、第一微带线4、第二蝶形贴片3和第二微带线5的尺寸参数，实现了宽频带特性，使本专利技术具有良好的信号接收能力。本专利技术在超高频0.3GHz-3GHz内整体电压驻波比小于5.0，且小于2.0的带宽有所拓宽，整体尺寸有所减小，在保持天线小型化的基础上实现了较好的电压驻波比特性，尤其在低频段电压驻波比有较大改善，适用于局部放电UHF检测。进一步参见图3，数值模拟结果为：本专利技术整体VSWR小于5，且VSWR≤2的带宽为300MHz-820MHz和1.62GHz-3GHz，相对于长蝶形天线来说带宽有所增大，尤其在800MHz以下驻波比下降明显。进一步参见图4，本专利技术在0.5GHz、0.8GHz、1GHz和1.5GHz处的E面和H面辐射方向图，反映了本专利技术在不同方向发射和接收信号的能力。可以看出频率越高，本专利技术线增益越大，且在四个频点处，E面方向图呈现正“8”字型，具有良好的方向性，可以很好地接收正前方的信号，H面方向图近似为圆形，说明本专利技术方向图在H面具有全向性。以上仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层蝶形天线，其特征在于，包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上表面的第一蝶形贴片(2)以及设置在介质基板(1)下表面的第二蝶形贴片(3)，所述介质基板(1)上表面的中部设有与第一蝶形贴片(2)连接的第一微带线(4)，所述介质基板(1)下表面的中部设有第二微带线(5)，所述第二微带线(5)的两端分别与第二蝶形贴片(3)以及第一微带线(4)连接，所述第一微带线(4)和第二微带线(5)分别刻蚀在介质基板(1)的上表面以及介质基板(1)的下表面，所述第一蝶形贴片(2)和第二蝶形贴片(3)的两端均设有缺口(6)。

【技术特征摘要】
1.一种双层蝶形天线，其特征在于，包括介质基板(1)、设置在介质基板(1)上表面的第一蝶形贴片(2)以及设置在介质基板(1)下表面的第二蝶形贴片(3)，所述介质基板(1)上表面的中部设有与第一蝶形贴片(2)连接的第一微带线(4)，所述介质基板(1)下表面的中部设有第二微带线(5)，所述第二微带线(5)的两端分别与第二蝶形贴片(3)以及第一微带线(4)连接，所述第一微带线(4)和第二微带线(5)分别刻蚀在介质基板(1)的上表面以及介质基板(1)的下表面，所述第一蝶形贴片(2)和第二蝶形贴片(3)的两端均设有缺口(6)。2.根据权利要求1所述的双层蝶形天线，其特征在于，所述第一微带线(4)与第一蝶形贴片(2)之间和第二微带线(5)与第二蝶形贴片(3)之间均设有切除过渡段(7)。3.根据权利要求1所述的双层蝶形天线，其特征在于，所述第一微带线(4)和第二微带线(5)的宽度均为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张健穹，王婵，李相强，胡与朋，陈俊峰，万家辉，李昊宇，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51