为提高局放检测的灵敏度和实用性,提出了一种装载矩形反射腔的宽频带小型化蝶形天线.采用渐变式宽带巴伦进行阻抗变换,通过弯曲蝶形天线臂的沿线和开缝加载电阻等技术增加等效电长度,有效地拓宽了工作频带.借助电磁仿真软件对天线进行了设计,并进行实物制作和测试.结果表明,仿真结果与实测结果基本符合,天线平面尺寸为200 mm×100 mm,在300～1800 MHz的驻波比≤2,相对带宽为142.8％,最大增益可达3.7 dBi,具备高增益、宽频带和小型化的性能特点.

对弓网电弧电磁辐射信号进行检测是判断弓网接触状态的一种新型方法.为实现对电磁辐射信号的高性能检测,需要设计小型化、宽频带和高增益的天线传感器.以Hilbert分形天线作为研究对象,设计了一种具有叠层结构的五阶变形Hilbert分形天线传感器,其整体尺寸为150 mm×150 mm×5.2 mm.通过提高分形天线阶数,提出五阶Hilbert天线,减小谐振频率,实现天线小型化;通过引入叠层耦合结构,扩大天线带宽;通过将层叠式五阶Hilbert分形天线辐射贴片进行变形设计,进一步提高其在各频点处的增益.设计结果表明:层叠式五阶变形Hilbert天线在0～500 MHz电磁辐射能量较大的频段内驻波比小于3.5(在16～53 MHz和407～500 MHz频段内VSWR<2),增益值为-38.1 dB,方向性良好.该天线的研究为用于弓网电弧电磁辐射信号检测的天线传感器设计提供了参考.