本質(zhì)安全無線壓力傳感器天線設(shè)計研究.pdf

1、本文研究了一種應(yīng)用于煤礦井下單體液壓支柱之上測量礦壓的本質(zhì)安全無線壓力傳感器。介紹了傳感器的散熱設(shè)計、以及本質(zhì)安全電路的設(shè)計與標(biāo)準(zhǔn);討論煤礦井下無線壓力傳感器天線的本質(zhì)安全設(shè)計方法;設(shè)計了一種整合于本質(zhì)安全殼體（本文采用金屬殼體）的微帶天線結(jié)構(gòu)，初步研究了金屬材質(zhì)外殼開口與天線性能參數(shù)之間的制約因素。
　　重點研究了在金屬外殼單側(cè)開口時，開口參數(shù)以及天線位置這兩大因素對天線增益的影響。并通過仿真得到了在本安型設(shè)計下，天線輻射增益達

2、到最佳時的設(shè)計方案。
　　仿真與實測得出如下結(jié)論:第一，天線增益隨金屬外殼開口的長和寬的增大而增加，增加幅度逐漸減小，最大增益值與最小增益值相差約44.5db;第二，開口一側(cè)的厚度在毫米級別上每減少1 mm，天線增益增加約2 db;第三，天線增益隨微帶天線距開口的距離減少而增加，在距離開口處1.4 mm左右達到最大增益值。
　　本研究給出了微帶天線距金屬殼開口位置與天線增益的量化表達式。通過簡易裝置測試，天線信號在給定環(huán)境中