传感器及放电信号检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种传感器及放电信号检测方法。
【背景技术】
[0002] 电力设备内部存在绝缘缺陷时会产生局部放电，通过对局部放电的检测可以有效 地判断电力设备的绝缘状态。
[0003] 目前电力设备内部局部放电信号的检测方法中，高频法、特高频法和超声波法都 可以以非侵入的方式进行检测，是实现电力设备局部放电带电检测比较实用可行的方法。 相对于超声波法覆盖范围小、高频法受干扰影响大的缺点，特高频法以其覆盖范围大，抗干 扰性能强的优点受到广泛的关注，成为近年来电力设备运行现场局部放电带电检测的主要 手段。
[0004] 特高频传感器通过检测电力设备内部局部放电时产生的特高频信号实现对局部 放电的有效测量。本发明提供一种新型的特高频传感器，安装在电力设备外部，用于检测电 力设备内部放电时泄漏出来的特高频电磁波信号。
[0005] 相关技术中采用的特高频传感器为了获得较好的天线性能，通常采用平面螺旋结 构或矩形微带结构，造成传感器体积较大、携带不便，或者传感器的工作频带较窄，检测信 号弱。
[0006] 基于传统特1?频传感器存在的上述缺陷，相关技术中未提出有效的解决方案。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种传感器及放电信号检测方法，以至少解决相关技术中采用平面 螺旋结构或矩形微带结构，造成传感器体积较大、携带不便，或者传感器的工作频带较窄， 检测信号弱的问题。
[0008] 根据本发明的一个方面，提供了一种传感器，包括天线、介质基板、馈电柱和金属 地板，其中，所述天线固定在所述介质基板顶部，所述介质基板固定在所述金属地板上端， 所述馈电柱固定在所述介质基板内部，所述馈电柱一端连接于所述天线，另一端作为输出， 所述天线采用分形微带结构。
[0009] 优选地，所述分形微带结构为图形迭代结构，由每次取天线贴片图形各边上的中 点相连后形成新的图形，除去相叠部分后剩下的图形所构成。
[0010] 优选地，所述天线贴片图形为正方形。
[0011] 优选地，所述分形微带结构的迭代次数为4次。
[0012] 优选地，天线贴片的原始边长为55mm，厚度为2mm。
[0013] 优选地，所述介质基板的材料为聚苯乙烯玻璃纤维。
[0014] 优选地，所述介质基板的介电常数为3. 1，厚度为16mm。
[0015] 优选地，所述馈电柱的馈电中心偏离天线贴片中心的距离为10mm。
[0016] 根据本发明的另一方面，提供了一种放电信号检测方法，采用上述任一项所述的 传感器，包括：所述传感器的天线采集电力设备内部局部放电时泄漏出来的特高频电磁信 号；所述传感器依据采集到的所述特高频电磁信号对所述电力设备的局部放电进行检测。
[0017] 优选地，所述放电信号检测方法，包括以下至少之一：所述传感器的中心频率为 800MHz、所述传感器的驻波比小于2时的绝对带宽为745MHz~898MHz、带宽为600MHz~ 1000MHz频段内增益大于4dB。
[0018] 通过本发明采用的传感器，包括天线、介质基板、馈电柱和金属地板，其中，所述天 线固定在所述介质基板顶部，所述介质基板固定在所述金属地板上端，所述馈电柱固定在 所述介质基板内部，所述馈电柱一端连接于所述天线，另一端作为输出，所述天线采用分形 微带结构，解决了相关技术中采用平面螺旋结构或矩形微带结构，造成传感器体积较大、携 带不便，或者传感器的工作频带较窄，检测信号弱的问题，进而达到了工作频带宽，方向性 较好，水平极化增益高，体积小，重量轻，携带方便，安装在电力设备外部，能有效检测电力 设备内部泄漏出来的特高频电磁波的效果。
【附图说明】
[0019] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0020] 图1是根据本发明实施例的分形特高频传感器的结构示意图；
[0021] 图2是根据本发明实施例的分形特高频传感器的天线结构示意图；
[0022] 图3是根据本发明实施例的放电信号检测方法的流程图；
[0023] 图4是根据本发明实施例的分形特高频传感器的驻波比曲线图；
[0024] 图5是根据本发明实施例的分形特高频传感器的800MHz辐射方向图。
【具体实施方式】
[0025] 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的 情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0026] 在本实施例中提供了一种传感器装置，图1是根据本发明实施例的分形特高频传 感器的结构示意图，图2是根据本发明实施例的分形特高频传感器的天线结构示意图，下 面结合图1和图2对根据本发明实施例的传感器进行描述。
[0027] 本发明提供了一种传感器，从图1可以看出该传感器包括天线1(即图1中黑色区 域)、介质基板2 (即图1中左斜线区域)、馈电柱3 (即图1中横线区域)和金属底板4 (即图 1中坚线区域)，其中，天线1固定在介质基板2顶部，介质基板2固定在金属地板4上端，馈 电柱3固定在介质基板2内部，馈电柱3 -端连接于该天线1，另一端作为输出，并且由图2 可以看出，该天线1采用分形微带结构。
[0028] 上述的分形微带结构为图形迭代结构，由每次取天线贴片图形各边上的中点相连 后形成新的图形，除去相叠部分后剩下的图形所构成，其最终构造为图形内嵌的贴片构造， 该天线贴片形状可以有多种，在本发明实施例中提供了一种正方形的贴片图形，该传感器 天线为分形微带结构，它的迭代次数也可以为多种，在本发明实施例中的天线分形微带结 构的迭代次数为4次，下面对该迭代次数为4的正方形的分形微带结构的天线的构造过程 进行说明：
[0029] 为了便于说明，将天线的结构划分为几部分，说明如下：原始天线贴片（即图2中 最外层的左斜线区域）为第一贴片，该第一贴片的形状为正方形，取该第一贴片的各条边的 中点，将各边中点进行连接，将连接第一贴片各边中点后形成的新的图形从第一贴片中除 去，此时，第一贴片与所形成的新的图形重叠的中间部分为镂空，从第一贴片中除去的部分 为第二贴片，且该第二贴片面积为第一贴片面积的一半，该第二贴片也为一正方形。按照 上述方法，从该第二贴片中除去第三贴片，同样，除去的第三贴片的形状也为正方