一种用于局部放电特高频法检测的四频段微带天线的制作方法

本实用新型涉及一种微带天线，尤其是涉及一种用于局部放电特高频法检测的四频段微带天线。

背景技术：

随着我国电力工业建设的突飞猛进，现代电力系统正向着大电网、大机组、超高压、大容量的方向发展，为保障电力系统的稳定性、可靠性，对电力设备的安全程度也提出了更高的要求。大型输电网络的安全检测也成为电力行业关注的主要问题。

局部放电(partial discharge，PD)(简称“局放”)是指当电气设备绝缘处于极不均匀电场中时，局部场强较高，达到或超过绝缘部位发生放电的临界值。局放并未形成完整放电通道，是发生在电气设备绝缘部分区域的非贯穿性放电。若不及时采取措施，其逐步发展将会诱使设备绝缘击穿或闪络。局部放电是电气设备绝缘完整性劣化的诱因和标志，通过监测局部放电来诊断和评估电气设备绝缘状态具有重要意义。

当电力设备内部发生绝缘故障时，最先出现的就是PD，若不及时发现，将演变成闪络甚至绝缘完全击穿，由此看来，PD既是加剧绝缘劣化的主要原因，同时由于PD信号含有丰富的能反映由各种绝缘缺陷导致的绝缘故障的信息，所以可以通过分析PD信号来得知电力设备的绝缘状态。由此，对电力设备进行PD在线监测是目前保障设备能够安全稳定运行的主要技术手段。

特高频法(UHF)作为电力设备局部放电的检测方法最开始是在上世纪的80年代由英国中央电力局提出的。因为电力设备绝缘强度和击穿场强都很高，当局部放电发生时将会产生很陡的脉冲电流，并且激发频率高达数GHz的电磁波。UHF检测法采用宽带高频天线检测电力设备局放电流激发的电磁波信号。UHF法凭借其抗干扰能力强、定位精准度高等优点，受到了世界各国研究人员的重视。在基于UHF法的局部放电在线监测系统中，用于检测PD的天线传感器是该系统的关键所在。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于局部放电特高频法检测的四频段微带天线。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于局部放电特高频法检测的四频段微带天线，包括基板和天线，所述的天线为贴片天线，所述的天线包括位于基板正面和背面的不同长度的四个辐射枝节，不同长度的枝节对应不同的工作频段。

所述的基板的正面设有三个辐射枝节，其中一个辐射枝节为直线形，其余两个辐射枝节连成C型，与直线形辐射枝节交叉。

所述的基板的背面设有一个辐射枝节，所述的辐射枝节呈半圆弧形。

所述的半圆弧形的辐射枝节与正面的三个辐射枝节的坐标位置不重叠。

所述的基板尺寸为94mm*89mm。

所述的天线由辐射枝节和接地板组成，采用50Ω的微带线进行馈电。

所述的接地板呈矩形，位于基板背面。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)通过在基板正面和背面安装不同长度的枝节，通过特殊的结构和形状设计，使得不同枝节互相之间的耦合程度变低，有效避免天线的不同工作频段互相影响，频率信息更为丰富，相比其他多频天线更有优势.

(2)该天线可工作在0.48-0.51GHz、0.772-0.83GHz、1.16-1.27GHz和1.82-1.86GHz四个频段，可以避开手机信号(880～960MHz)、Zigbee无线通讯(868MHz)和433MHz ISM无线通讯等信号干扰。

(3)天线尺寸较小，方便安装。

附图说明

图1为本实施例天线的结构示意图；

图2为本实施例天线的回波损耗(S11)参数仿真结果。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例

如图1所示，一种用于局部放电特高频法检测的四频段微带天线，包括以FR4为介质材料的基板1和天线2，天线2为贴片天线，天线2由辐射枝节和接地板组成，采用50Ω的微带线进行馈电，辐射枝节设有四个，分别位于基板正面和背面，具有不同长度，不同长度的枝节对应不同的工作频段。

基板的正面设有三个辐射枝节，其中一个辐射枝节为直线形，其余两个辐射枝节连成C型，与直线形辐射枝节交叉；基板的背面设有一个辐射枝节，辐射枝节呈半圆弧形，半圆弧形的辐射枝节与正面的三个辐射枝节的坐标位置不重叠。

基板尺寸为94mm*89mm。

接地板呈矩形，位于基板背面。

图2为天线2的回波损耗(S11)参数仿真结果，横坐标为频率，纵坐标为回波损耗(S11)dB值，理论上S11≤-10dB的频带为工作频带。从图中可以看出天线有4个工作频带，分别为0.48-0.51GHz，0.772-0.83GHz，1.16-1.27GHz，1.82-1.86GHz。

变电站内电力设备局放信号的能量一般集中在450～550MHz、750～850MHz和1150～1 250MHz 3个频率范围内。目前常用的局部放电检测特高频传感器一般为工作频带范围为300～1500MHz的超宽带天线。其较宽的工作频段使传感器易受到手机信号(880～960MHz)、Zigbee无线通讯(868MHz)和433MHz ISM无线通讯等信号的干扰，且宽频天线的尺寸一般较大，不便于携带和安装。在保证局放检测灵敏度的前提下，本天线的工作频带可以避开上述干扰信号，提高传感器的抗干扰能力。天线传感器尺寸较小，方便安装。