一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线制造技术

本发明专利技术涉及一种UHF频段的天线领域，具体为一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，包括介质基板、蝶形辐射贴片、椭圆环槽、接地板、同轴馈电线和馈电点，所述介质基板和接底呈上下位置安装，蝶形辐射贴片在介质基板上，同轴馈电线穿过介质基板到达接地板，馈电点为接地板上设置的圆形口，为信号传输提供一个端口面，所述椭圆环槽为在蝶形辐射贴片上开设的槽口。本UHF频段的蝶形微带天线可以有效的降低成本，同时提出一种新的开槽方式可以使天线实现小型化，使其能够在UHF频段应用在GIS局放检测中。

A Butterfly Microstrip Antenna Used in UHF Band for Partial Discharge Detection in GIS

【技术实现步骤摘要】
一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线
本专利技术涉及一种UHF频段的天线领域，具体为一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线。
技术介绍
UHF传感器是局部放电UHF检测法的关键部件之一，其性能的好坏直接关系到整个局放在线监测系统的性能优劣。传感器安装在盆式绝缘子上面，通过检测从绝缘材料传输出的电磁波信号来判断局放情况，当现场发生局放时，需携带体积较小的传感器进行检测，且检测效果要好。这些趋势对检测设备的关键器件之一天线提出了设计要求，使小型化、高增益、低成本成为了发展趋势。现有技术中的一个新型小型化蝶形微带天线，该天线采用微带馈线，通过优化辐射贴片和在接地板开槽的方法，减小了天线尺寸；为了减少天线尺寸，不少学者提出了电阻负载技术，曲流技术和加槽技术等方法；研究人员对三角形蝶形天线进行了改造成半圆形，并且加了巴伦进行阻抗匹配；同时研究人员对传统的蝶形天线做了变形得到了蝶形缝隙天线、半椭圆天线、半圆形天线三种形式，为提高接收信号的效率，增加了金属背腔结构。以上设计方法采用微带线馈电，要加巴伦进行阻抗匹配，阻抗匹配比较困难，成本较高。现有蝶形天线尺寸较大，成本高。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，有效的解决了现有蝶形天线尺寸较大，成本高的问题，本UHF频段的蝶形微带天线可以有效的降低成本，同时提出一种新的开槽方式可以使天线实现小型化，使其能够在UHF频段应用在GIS局放检测中。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案具体如下：一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，其特征在于：包括介质基板1、蝶形辐射贴片3、椭圆环槽2、接地板6、同轴馈电线5和馈电点4，所述介质基板1和接底板6呈上下位置安装，蝶形辐射贴片3在介质基板1上，同轴馈电线5穿过介质基板1到达接地板6，馈电点4为接地板6上设置的圆形口，为信号传输提供一个端口面，所述椭圆环槽2为在蝶形辐射贴片3上开设的槽口。所述UHF频段的蝶形微带天线工作频段为300MHz～3GHz。所述介质基板1和接底板6的大小尺寸相同。所述同轴馈电线5高度与介质基板1的厚度相同。所述椭圆环槽2为设置于蝶形辐射贴片3两侧的两个大小不同，但离心率一样的椭圆。本专利技术的有益效果为：在原有矩形微带天线的基础上，将矩形辐射贴片改为蝶形，在蝶形辐射贴片上开椭圆环槽，椭圆环槽有效的减小了蝶形微带天线的尺寸，并拓宽了天线的带宽，使其达到UHF频带的范围0.3-3GHz，同时在该频带范围内回波损耗满足小于-10dB的要求下，UHF蝶形微带天线的增益较高。该天线结构简单，制作方便，成本低。附图说明图1为UHF蝶形微带天线的上部结构示意图；图2为UHF蝶形微带天线的下部结构示意图；图3为UHF蝶形微带天线的正视结构示意图；图4为UHF蝶形微带天线的结构说明图；图5为UHF蝶形微带天线的整体结构图；图6为UHF蝶形微带天线的三维增益方向图；图7为UHF蝶形微带天线的回波损耗示意图；图中所示：介质基板1、椭圆环槽2、蝶形辐射贴片3、馈电点4、同轴馈线5、接地板6。具体实施方式下面结合附图并通过具体的实施例进一步的说明本专利技术的技术方案：实施例1一种用于GIS局放检测的UHF蝶形微带天线，包括：介质基板1、蝶形辐射贴片3、椭圆环槽2、接地板6、同轴馈电线5和馈电点4。其中接地板6和介质基板1的尺寸相同，且呈上下位置安装。蝶形辐射贴片3在介质基板1上。同轴馈电线5高度与介质基板1的厚度一样，同时同轴馈电线5穿过介质基板1到达接地板6。馈电点4是在接地板6上减去一个圆并保留此形状，为信号传输提供一个端口面。椭圆环槽2是在蝶形辐射贴片3上开槽，具体开槽方式为：首先在蝶形辐射贴片3两侧分别做两个大小不同，但离心率相同的椭圆，后除去大椭圆中小椭圆不包括的部分，得到椭圆环形槽。蝶形天线上开椭圆环槽2可以减小天线尺寸，使天线实现小型化，并且开槽可以拓宽天线的频带，使天线满足UHF的范围0.3-3GHz。所述UHF频段的蝶形微带天线工作频段为300MHz～3GHz。如图6所示是UHF蝶形微带天线的三维增益方向图，最大增益为4.256,表示10的0.4256次幂即2.66倍的增益,即最大辐射处的功率密度为平均密度的4.25倍。如图7所示为UHF蝶形微带天线的回波损耗示意图，在满足GIS局放检测到UHF频段0.3-3GHz之间，回波损耗都小于-10dB。对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本专利技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本专利技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，其特征在于：包括介质基板、蝶形辐射贴片、椭圆环槽、接地板、同轴馈电线和馈电点，所述介质基板和接底板呈上下位置安装，蝶形辐射贴片在介质基板上，同轴馈电线穿过介质基板到达接地板，馈电点为接地板上设置的圆形口，为信号传输提供一个端口面，所述椭圆环槽为在蝶形辐射贴片上开设的槽口。

【技术特征摘要】
1.一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，其特征在于：包括介质基板、蝶形辐射贴片、椭圆环槽、接地板、同轴馈电线和馈电点，所述介质基板和接底板呈上下位置安装，蝶形辐射贴片在介质基板上，同轴馈电线穿过介质基板到达接地板，馈电点为接地板上设置的圆形口，为信号传输提供一个端口面，所述椭圆环槽为在蝶形辐射贴片上开设的槽口。2.根据权利要求1所述的一种用于GIS局放检测的UHF频段的蝶形微带天线，其特征在于：所述UHF频段的蝶形微带天线...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘康，包艳艳，温定筠，陈博栋，郭陆，高立超，吴玉硕，陈宏刚，王继娟，
申请(专利权)人：国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃,62