[发明专利]嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头

说明书

一种嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头，电场探头至少由改进型的偶极子、谐振器及集成巴伦组成；改进型偶极子有2个偶极子臂，每一个偶极子臂包含3个矩形方片，每一个偶极子臂是由折叠的偶极子臂、3个矩形方片和通孔过孔构成；3个矩形方片分别位于顶层、中间1层和底层；折叠偶极子臂位于中间2层；折叠偶极子臂与3个矩形方片通过通孔过孔相连接；谐振器由短路、开路的短截线构成；短路短截线位于中间1层，起到电感的作用；开路短截线位于中间2层，起到电容的作用；集成巴伦被嵌入到印刷电路板内，不是外接的巴伦；集成巴伦是由2段四分之一波长短路传输线和1段折叠的二分之一波长开路传输线构成；集成巴伦位于中间2层。

【技术领域】

本发明涉及一种嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头，用于工作在窄带的微波射频电路表面切向微弱电场的提取，射频干扰路径的追踪，属于电磁泄露和电磁场近场测试领域。

【背景技术】

现在射频系统正朝着紧凑化和高集成度发展，性能也逐渐趋于完善，布线密度也比以往的电子电路要很高多。来自射频系统的辐射会耦合到敏感电路元件(部件)、天线、射频系统中的接收机中，使得射频干扰故障的诊断对于射频工作者来说，已经成为日趋严重的挑战。要想进一步提高射频系统的可靠性和稳定性，首先需要准确定位和跟踪射频干扰源。近场测试探头，作为近场测试的关键传感器，已在电磁干扰和电磁兼容测试中得到了广泛应用。近些年，一些专利和论文围绕如何延展近场测试探头的工作带宽，提高近场测试探头的空间分辨率以及提升近场测试探头的灵敏度介绍了一些专家学者的工作。对于窄带电磁兼容辐射测试中，特定频点的辐射才是测试人员的关注重点，此时由于谐振探头良好的阻抗匹配而表现出的高灵敏度，使得谐振探头更适合于窄带弱辐射环境的测试。

电小尺寸的环可以用来设计磁场探头，捕获磁场信号；电小尺寸的单偶极子可以用来设计法向电场探头，检测与电路表面垂直的电场分量；电小尺寸的偶极子可以用来设计切向电场探头，检测与电路表面平行的电场分量。相关的技术文档已经对磁场探头和法向电场探头做了很详细的介绍，但是谐振的切向电场探头还没有相应的技术资料。基于偶极子建模构建干扰源需要测试平行的电场分量，研究磁场探头的环带来的偶极子效应也需要准确测试电场的平行分量。为了解决上述技术难题，满足电子行业的发展需求，针对工作在GPS频带内的射频电路，测试平行于电路表面的水平电场分量，本发明研制了一种嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头。

【发明内容】

本发明设计了一种嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头，目的是提取工作于GPS频带内的射频电路表面切向的电场分量，协助射频工程师完成对射频电路故障的诊断，为提升电子系统性能提供有利的测试手段。

为了满足上述目的，本发明的方案如下：

一种嵌入集成巴伦和加载改进型偶极子的谐振切向电场探头，它至少由改进型的偶极子、谐振器及集成巴伦组成。

该电场探头的设计和加工是基于四层印刷电路板结构；所述的四层印刷电路板结构从上至下依次是顶层，中间1层，中间2层和底层。

所述的改进型偶极子、谐振器和集成巴伦级联；

所述的改进型偶极子有2个偶极子臂，每一个偶极子臂包含3个矩形方片，每一个偶极子臂是由折叠的偶极子臂、3个矩形方片和通孔过孔构成。所述的3个矩形方片分别位于顶层、中间1层和底层。所述的折叠偶极子臂位于中间2层。折叠偶极子臂与3个矩形方片通过通孔过孔相连接。所述的改进型偶极子实现的有益效果是，增加谐振切向电场探头的灵敏度而不使谐振切向电场头的空间分辨率恶化。

所述的谐振器由短路、开路的短截线构成；所述的短路短截线位于中间1层，起到电感的作用；所述的开路短截线位于中间2层，起到电容的作用；所述的谐振器实现的有益效果是，通过调节短路、开路的短截线的长度，调谐频率，达到特定的谐振频点。