CN204116582U - 瞬态磁场微分传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种瞬态磁场微分传感器，包括一环形天线支撑部、一电磁屏蔽管和一电磁屏蔽输出盒相互连接形成一壳体。该瞬态磁场微分传感器进一步包括两个同轴电缆相互对称设置于所述壳体中形成一感测天线。两个同轴电缆的一端设置于所述环形天线支撑部内，两个同轴电缆的另一端穿过所述电磁屏蔽管进入电磁屏蔽输出盒，并从所述电磁屏蔽输出盒分离引出。在所述环形天线支撑部内，所述两个同轴电缆对称地围成一半封闭环形线圈且该两个同轴电缆的端点间隔设置。在所述两个同轴电缆的相互间隔设置的端点，任何一个线缆的同轴缆芯与另外一个同轴线缆的屏蔽层通过导电连接。

Description

瞬态磁场微分传感器

技术领域

本实用新型涉及一种传感器，特别涉及到一种瞬态磁场微分传感器。 

背景技术

随着科技的进步，越来越多的电子设备能产生瞬态电磁场，该瞬态电磁场会对其它电子设备产生电磁干扰，成为干扰源。因此，如何检测这些干扰源及其强度从而采取保护和屏蔽措施就显得越来越迫切了。而利用瞬态磁场传感器探测瞬态磁场就可以实现这一目标。 

根据不同的物理定律或物理现象，比如磁感应、电磁效应、核子运动、超导量子干涉、磁致效应和磁光效应等，可以制作出不同特点的磁场传感器。它们适用于探测的磁场强度有所不同、也有不同的灵敏度、频响特性和适用领域。这其中，用法拉第电磁感应定律制作的瞬态磁场微分传感器可以测量高频、高强度的磁场，是较理想的高功率瞬态磁场传感器。 

这种传感器是利用变化的磁场感应出感生的电场，产生可测量的环向电势差。在满足感应线圈小尺寸，即远小于变化磁场的最高频率对应的波长的情况下，测量区域内的平均磁场变化率与其中心点的磁场变化率近似相等。所以可以用感应项圈产生的感应电压来间接测量出该区域中心处的磁场变化率，再通过对其进行积分处理就可以得到该点的磁场强度。但是，由于实际的磁场环境中均存在的电场会对感应的电压信号产生干扰作用，使得如何屏蔽电场的干扰作用成为了决定瞬态磁场微分传感器是否可以准确测量磁场信号的关键因素。 

实用新型内容

为了克服电场的干扰作用对瞬态磁场微分传感器的影响，本实用新型提供了一种用同轴电缆作为磁场感应天线的高功率瞬态磁场微分传感器。它能够有效避免电场对磁场测量的影响，同时还能够获得较高高的带宽。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种瞬态磁场微分传感器，包括一环形天线支撑部、一电磁屏蔽管和一电磁屏蔽输出盒相互连接 形成一壳体。该瞬态磁场微分传感器进一步包括两个同轴电缆相互对称设置于所述壳体中形成一感测天线。该两个同轴电缆的一端设置于所述环形天线支撑部内，该两个同轴电缆的另一端穿过所述电磁屏蔽管进入电磁屏蔽输出盒，并从所述电磁屏蔽输出盒分离引出。在所述环形天线支撑部内，所述两个同轴电缆对称地围成一半封闭环形线圈且该两个同轴电缆的端点间隔设置。在所述两个同轴电缆的相互间隔设置的端点，任何一个线缆的同轴缆芯与另外一个同轴线缆的屏蔽层通过导电连接。 

所述环形天线支撑部包括相互对称的扣合的两个盖体，每个盖体表面设置有半封闭环形凹槽，该环形的凹槽具有一缺口，所述两个盖体的半封闭环形凹槽扣合后，所述两个盖体的半封闭环形凹槽的缺口形成一个开口。 

所述两个同轴电缆的一端相互间隔对称的设置在所述盖体表面的环形凹槽内，围成所述半封闭环形线圈，所述两个同轴电缆的另一端从所述两个盖体的半封闭环形凹槽的缺口形成的所述开口中引出。 

所述两个同轴电缆的另一端从所述开口引出进入所述电磁屏蔽管，所述两个同轴电缆在所述电磁屏蔽管内部相互平行，并且所述电磁屏蔽管中心轴的延长线平分所述半封闭环形线圈，并过该半封闭环形线圈的中心。 

进一步包括一个电磁屏蔽衔接头，该电磁屏蔽衔接头与所述开口及所述电磁屏蔽管的一端相互匹配，将所述电磁屏蔽管的一端与所述环形天线支撑部固定，组成封闭结构。 

所述电磁屏蔽输出盒具有相对的第一端和第二端，所述第一端具有一个输入孔，所述第二端具有两个输出孔，所述电磁屏蔽管的另一端固定于所述电磁屏蔽输出盒的第一端，并与所述电磁屏蔽输出盒组成封闭结构，所述两个同轴电缆由所述输入孔进入所述电磁屏蔽输出盒，并分别从所述两个输出孔引出。 

进一步包括两个SMA连接头固定于所述两个输出孔，所述两个同轴电缆在所述电磁屏蔽输出盒的输出孔引出的部分与所述SMA连接头电连接。 

所述半封闭的环形线圈的形状为方形、长方形、三角形、梯形、圆形或椭圆形。 

与现有技术比较，本实用新型高功率瞬态磁场微分传感器巧妙地利用了同轴电缆的屏蔽作用克服电场的干扰，把感应出的电压信号经过同轴电缆传 输出来。同时，相比普通的小环天线，该瞬态磁场微分传感器的输出信号在与示波器等检测设备连接时，直接用SMA连接头即可，有效降低信号的衰减和防止信号发生畸变。而且，与一般的无源器件一样，这种传感器本身不存在测量的磁场强度的上限。 

附图说明

图1为本实用新型瞬态磁场微分传感器的结构示意图。 

图2为本实用新型瞬态磁场微分传感器的分解结构图。 

图3为本实用新型瞬态磁场微分传感器的天线支撑部的结构示意图。 

图4为本实用新型瞬态磁场微分传感器的天线支撑部的盖体的结构示意图。 

图5为本新型瞬态磁场微分传感器的电磁屏蔽衔接头与电磁屏蔽管的结构示意图。 

图6为本实用新型瞬态磁场微分传感器的电磁屏蔽输出盒的结构示意图。 

图7为本实用新型瞬态磁场微分传感器的电磁屏蔽输出盒的分解结构示意图。 

图8为本实用新型瞬态磁场微分传感器的电磁屏蔽输出盒与电磁屏蔽管之间的固定板的示意图。 

图9为同轴电缆作磁场天线的电流分布示意图。 

图10为本实用新型瞬态磁场微分传感器的感测天线的原理示意图。 

图11为本实用新型瞬态磁场微分传感器的等效电路图。 

图12为本实用新型瞬态磁场微分传感器的简化电路。 

图13为本实用新型瞬态磁场微分传感器的磁场传感器输出电压波形(示波器显示)。 

图14为本实用新型瞬态磁场微分传感器的输出信号积分前后波形。 

图15为本实用新型瞬态磁场微分传感器的图灵敏度校准曲线。 

图16为本实用新型瞬态磁场微分传感器的输出信号积分前后波形放大图。 

主要元件符号说明 

环形天线支撑部         10 

电磁屏蔽管             20 

环形螺纹               22 

电磁屏蔽输出盒         30 

电磁屏蔽衔接头         60 

通孔                   62 

金属固定板             70 

第一固定孔             72 

第二固定孔             74 

感测天线               80 

瞬态磁场微分传感器     100 

盖体                   110 

方形凹槽               112 

延伸凹槽               114 

半封闭环形凹槽         115 

缺口                   116 

开口                   120 

盖体                   130 

封闭空间               300 

壳体                   310 

输入孔                 312 

第三固定孔             313 

输出孔                 316 

同轴电缆               810 

导线                   812 

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的阐述，参照附图。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。 

请参阅图1及图2，本实用新型提供一种瞬态磁场微分传感器100，其包括一环形天线支撑部10、一电磁屏蔽管20、一电磁屏蔽输出盒30、以及一感测天线80。所述环形天线支撑部10，所述电磁屏蔽管20，及所述电磁屏蔽输出盒30相互连接形成一壳体结构。所述感测天线80包括两个同轴电缆810相互对称设置于所述壳体结构之中。所述两个同轴电缆810的一端间隔对称围成一半封闭环形线圈设置于所述环形天线支撑部10。仅仅在所述两个同轴电缆810的一个端点，任何一个同轴电缆810的缆芯与另外一个线缆的屏蔽层通过导线电连接。所述两个同轴电缆810的另一端穿过所述电磁屏蔽管20进入电磁屏蔽输出盒30，并从所述电磁屏蔽输出盒30分离引出。 

请参见图3，所述环形天线支撑部10为中空的结构，用于收纳并固定所述两个同轴电缆810围成的半封闭环形线圈。该环形天线支撑部10由两个具有相同结构的盖体110相互扣合形成。该环形支撑部10的侧面具有一开口120，用于引出所述两个同轴电缆810。 

请参见图4，所述盖体110为平面具有一定厚度的板材构成，该盖体110的一个表面设置有一定深度的半封闭环形凹槽115。该半封闭环形凹槽115具有两个对称设置的延伸凹槽114，一个方形凹槽112，以及一个缺口116。所述方形凹槽112将两个延伸凹槽114连通。所述缺口116与所述方形凹槽112对称设置。将所述两个盖体130形成有半封闭环形凹槽115的表面相对扣合后，形成所述环形天线支撑部10，所述两个相互扣合的缺口116形成一个开口120。所述两个盖体130的固定方式不限，可以用粘结剂固定，也可以采用机械固定，如铆钉或者卡扣的方式，或者也可以通过一体成型的方式形成一个整体。 

可以理解，上述环形天线支撑部10及其半封闭环形凹槽115的形状不限，配合所述感测天线80形成的半封闭环形线圈的形状及大小选择。该半封闭环形凹槽115的形状可以是方形、长方形、三角形、梯形、圆形、或者 椭圆形。该环形天线支撑部10为绝缘材料制成，其目的是为了收纳并固定所述两个同轴电缆810形成的半封闭环形线圈。由于磁场感测天线80的灵敏度与其半封闭环形线圈的面积直接相关，因此为了让半封闭环形线圈的形状和面积保持不变，需要一定的固定装置。而且该装置不能干扰磁场天线所测的磁场，所以对其材料的电特性有一定的要求。因此，该环形天线支撑部10应当为硬度较强的绝缘材料制成，如尼龙6，尼龙66，环氧板，胶木板，聚四氟乙烯，有机玻璃等。高强度的绝缘材料不会变形本实施例中，该环形天线支撑部10及其半封闭环形凹槽115为圆形，其材料为聚四氟乙烯，因为它的介电常数在很宽的频率范围内都很低，所以对电磁场的影响很小，而且机械强度足够高。 

所述同轴电缆810包括缆芯，以及环绕缆芯的电磁屏蔽层，对于电磁场有较好的电磁屏蔽作用。所述两个同轴电缆810对称设置在所述半封闭环形凹槽115中，形成一半封闭环形线圈。每一同轴电缆810从该半封闭环形凹槽115的方形凹槽112开始，沿着一个所述延伸凹槽114排布，并从所述缺口116引出。所述两个同轴电缆810的端点在所述方形凹槽112间隔相对设置。任何一个同轴电缆810的缆芯与另外一个同轴电缆810的屏蔽层在所述方形凹槽112中通过导线812电连接，该方形凹槽112用于收纳所述导线812。 

所述两个同轴电缆810从所述环形天线支撑部10的开口120引出后，进入所述电磁屏蔽管20中。该电磁屏蔽管20的一端与所述环形天线支撑部10的开口120相连接。该电磁屏蔽管20具有电磁屏蔽作用，可以防止所述同轴电缆810受到外界电磁场的干扰，影响信号传输。电磁屏蔽管20的两端可以设置有环形螺纹22，用于与所述环形天线支撑部10及电磁屏蔽输出盒30连接。所述该电磁屏蔽管20的材料为金属，如金、银、铜、铁、铝等。所述同轴电缆810在所述电磁屏蔽管20中沿直线延伸，并且其延伸线平分，所述半封闭环形线圈所在的面积。在一个实施例中，该电磁屏蔽管20为铝管。 

请参见图5，该电磁屏蔽管20可以通过一个电磁屏蔽衔接头60连接固定。电磁屏蔽衔接头60具有一通孔62。该电磁屏蔽衔接头60的一端与所述环形天线支撑部10的开口120相互匹配，从而可以固定于所述环形天线支 撑部10。所述电磁屏蔽衔接头60的另一端通孔62内表面可以形成内螺纹，从而与所述电磁屏蔽管20一端的环形螺纹22相互匹配，使得所述电磁屏蔽管20的一端固定在电磁屏蔽衔接头60。从而所述两个同轴电缆810可以从所述环形天线支撑部10的开口120进入该通孔62，并进入所述电磁屏蔽管20中。该电磁屏蔽衔接头60的材料与所述电磁屏蔽管20相同。 

请参见图6及图7，所述电磁屏蔽输出盒30由两个具有相同结构的壳体310组成，所述两个壳体310相互扣合固定并定义一个封闭空间300。在该电磁屏蔽输出盒30的一侧具有一个输入孔312，在该电磁屏蔽输出盒30的相对一侧具有两个输出孔316。所述电磁屏蔽管20的一端固定于所述输入孔312，与所述电磁屏蔽输出盒30连通，从而使得所述两个同轴电缆810引入电磁屏蔽输出盒30中，并从所述两个输出孔316分别引出。所述电磁屏蔽管20与该电磁屏蔽输出盒30的固定方式不限，可以用粘结剂固定，也可以采用机械固定，如铆钉或者卡扣的方式，或者也可以与所述电磁屏蔽输出盒30通过一体成型的方式形成一个整体。该电磁屏蔽输出盒30的材料与所述电磁屏蔽管20相同。 

请参见图8，所述电磁屏蔽管20可以通过一个金属固定板70固定在所述电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的侧面。该金属固定板70有4个第一固定孔72，以及1个第二固定孔74。该金属固定板70的第二固定孔74与所述电磁屏蔽输出盒30的输入孔312对应，4个第一固定孔72与所述电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的一侧上的4个第三固定孔313对应。电磁屏蔽管20形成有环形螺纹22的一端可以固定在所述金属固定板70的第二固定孔74中。所述金属固定板70通过螺丝固定在所述电磁屏蔽输出盒30形成有输入孔312的一侧。可以理解，该电磁屏蔽输出盒30的两个输出孔316可以分别设置SMA接口，从而使得所述两个同轴电缆810可以直接和外部仪器相连。 

请参阅图9，由于同轴电缆810的金属屏蔽层的导电性很好，使得其厚度d大于几个趋肤深度δ，则高频电磁场仅对金属屏蔽层的外层产生影响，而对其内层和同轴电缆810的内导体没有作用。这样，参与磁场感应的同轴电缆810的屏蔽层外层产生的电流与其内层电流不会混流。附图9中，1、3表示金属屏蔽层，它们区域内的点画线表示屏蔽层内外两层的分界线，2是 内导体。i₁和i₂组成同轴传输线的电流，i₃则表示磁场变化感应出来的电流，也叫辐射电流。 

请参阅图10，对于高频磁场，本实用新型瞬态磁场微分传感器的磁场感测天线80，其同轴电缆810的屏蔽外层A→C→B构成环状的磁场天线，得到磁感应电压U_AB(表示外屏蔽层电压)，对应有U_A″B″(表示内屏蔽层电压)，两者完全相等。这样，A1与A″，B1与B″分别是左右同轴电缆810的电压信号输入端，经过左右对称的同轴传输线，输出到E和F，并与D构成的输出端。 

假设E和F，与它们的公共端D(接地)分别接负载ZL1和ZL2，则有附图11的等效电路。图11中，Z1和Z2分别代表左右两边同轴电缆的金属屏蔽外层作为磁场天线产生的阻抗。如果左右严格对称则Z1＝Z2＝0.5Z，Z是其总的阻抗，包括电感和电阻。当环半径R相比所测量磁场最高频率成分的波长λ_min足够小时，一般要求环半周长即l/2对应的电长度θ＜10°， 

则Z的电抗远远大于电阻，可用其电感L产生的感抗的近似值代替Z。 

L近似值： 

$L={\mathrm{\μ}}_{0}R(\ln \left(\frac{8R}{r}\right)-2)\left(H\right)---\left(2\right)$

由于屏蔽层在径向上没有电流，所以在附图3中内外层在径向上等势。因为CA1(或CA″)段的同轴电缆的屏蔽层外层是磁场天线，所以这段屏蔽层不等势，这对于附图3中电压信号传输的理解很重要。而CE(或CD)段的同轴电缆屏蔽层是等势的，均接地。再通过同轴电缆的屏蔽层内层和内导体组成的传输线，得到 

U_A1A″＝U_ED＝U_BA

同理也有， 

U_B″B1＝U_DF＝U_BA

得到输出电压， 

U＝U_EF＝U_ED-U_FD＝U_BA-(-U_BA)＝2U_BA  (3) 

因此对满足(1)表达式的磁场，Z≈Z_L。如果还有ZL1＝ZL2＝Z0，Z0为同轴电缆的特性阻抗。如果负载匹配，则有如附图12的简化电路。 

基于附图12，对输出电压表达式进行傅立叶分析如下： 

由输出表达式： 

$\begin{array}{c}U\left(\mathrm{j\ω}\right)={2U}_{\mathrm{BA}}\left(\mathrm{j\ω}\right)=2\frac{Z_0/2}{Z_0/2+\mathrm{j\ωL}}\mathrm{\ζ}\left(\mathrm{j\ω}\right)\\ =A\stackrel{\·}{B}\left(\mathrm{j\ω}\right)\frac{Z_0}{Z_0/2+\mathrm{j\ωL}}=\frac{{\mathrm{AZ}}_0}{L}\frac{1}{1+\frac{Z_0}{2\mathrm{j\ωL}}}B\left(\mathrm{j\ω}\right)\end{array}$

得到传递函数 

$\begin{array}{c}H\left(\mathrm{j\ω}\right)=\frac{U\left(\mathrm{j\ω}\right)}{B\left(\mathrm{j\ω}\right)}=\frac{{\mathrm{AZ}}_0}{L}\frac{1}{1+\frac{Z_0}{2\mathrm{j\ωL}}}\\ =\left(\frac{{\mathrm{AZ}}_0}{L}\right)\frac{1}{\sqrt{1+{\left(\frac{1}{f/(Z_0/4\mathrm{\πL})}\right)}^2}}{e}^{\mathrm{j\φ}}\end{array}$

$\tan \mathrm{\φ}=\frac{Z_0}{4\mathrm{\πLf}}=\frac{1}{f/\left(\frac{Z_0}{4\mathrm{\πL}}\right)}$

可以证明，如果 

$f<0.6\frac{Z0}{4\mathrm{\&pi;L}}---\left(4\right)$

则 

同时传递函数可简化为 

H(jω)≈2Ajωe^ja(ω)

$a\left(\mathrm{\&omega;}\right)=-\frac{2L}{Z_0}\mathrm{\&omega;}$

对U(jω)＝H(jω)B(jω)傅里叶逆变得， 

$U\left(t\right)=2A\stackrel{\&CenterDot;}{B}(t-\frac{2L}{Z_0})---\left(6\right)$

所以，输出信号U(t)是输入磁场B(t)延迟2L/Z0后的微分，幅度2A就是灵敏度。 

以上关于瞬态磁场微分传感器工作原理的分析的前提都是同轴电缆屏蔽层外层的趋肤效应使得磁场无法进入同轴电缆的内导体。而对于磁场中的甚低频成分，趋肤效应不显著，磁场可以穿过同轴电缆的金属屏蔽层而进入内导体，分析会不一样。但参考附图9知道此时磁场天线退化为两个简单的导线环，即B→C→A→B1→A1→B，但注意到这时的磁感应输出电压恰好与(5)中ω趋于零时的输出表达式(6)统一。 

由于不管是高频还是低频电场，同轴电缆金属屏蔽层都能够有效地加以屏蔽，所以参考附图9知道电场对瞬态磁场微分传感器的作用范围恰好是一个封闭的圆，如果电场频率也满足(1)的约束式则电场就不会干扰磁场测量。 

在磁场传感器设计时，最主要的两个指标是其带宽和灵敏度，而对于高功率瞬态磁场传感器来说，首先要考虑磁场传感器的带宽是否满足需要，在此基础上让传感器的灵敏度越高越好。下面给出要求传感器带宽在100MHz以上的具体设计流程： 

通过前面原理分析知道，该新型瞬态磁场微分传感器100在带宽设计时需要考虑以下带宽约束关系式， 

${\mathrm{\&lambda;}}_{\min }>36\mathrm{\&pi;R}\&DoubleRightArrow;R<\frac{c}{36\mathrm{\&pi;}{f}_{\max }}---\left(7\right)$

$f_{\max }<f_0=0.6\frac{Z_0}{4\mathrm{\&pi;L}}=0.6\frac{Z_0}{4\mathrm{\&pi;}{\mathrm{\&mu;}}_{0}R(\ln \left(\frac{8R}{r}\right)-2)}---\left(8\right)$

这样，通过选择合理的R，r和Z0(一般50Ω)，就能设计出相应带宽的磁场传感器。其中r，即同轴电缆金属屏蔽层的外半径，的选择需要考虑实际能购买到的尺寸。比如选择Harbour Industries产的型号为SS405的同轴电缆，其金属屏蔽外径D＝2.11mm，则r＝1.05mm，特性阻抗为50Ω；设计R＝7.5mm，则估计设计的带宽BW＝f0＝124MHz，灵敏度S＝2A＝353mm2。 

可以通过标准横电磁波发生装置GTEM小室校准本实用新型提供的瞬态磁场微分传感器100，主要是校准传感器的灵敏度以及带宽。在实验中，在瞬态磁场微分传感器100后端加入光电传输系统以便于信号长距离传输不衰减。 

主要结果请参见图13至图16。图13为把幅度值U0分别是100V，200V，500V，1000V，1500V，2000V的方波脉冲电压输入GTEM小室。图14为输出信号积分前后波形，其中输入方波电压幅度为2kV，脉宽为50ns，用数值积分的方法实现输出电压信号的积分操作。图15为本实用新型瞬态磁场微分传感器的图灵敏度校准曲线，其中线性相关系数R＝0.9994，要把横坐标表示的输入电压转化为GTEM小室中的磁场强度B，坐标中U0表示输入方波幅度，h表示传感器在GTEM小室中测量点的垂直高度。图16为本实用新型瞬态磁场微分传感器的输出信号积分前后波形放大图。图16中，积分得到的“方波”下降时间(对应输入脉冲磁场的上升时间)τ1不超过2ns，估计其带宽BW＝0.35/τ1≈175MHz，这个值大于设计时估计的124MHz，磁场传感器的带宽应该在100MHz以上，达到预期目标。 

相比普通的小环天线构成的磁场微分传感器，本实用新型高功率瞬态磁场微分传感器巧妙地利用了同轴电缆的屏蔽作用克服电场的干扰，把感应出的电压信号经过同轴电缆传输出来。同时，相比普通的小环天线，该瞬态磁场微分传感器的输出信号在与示波器等检测设备连接时，直接用SMA连接头即可，有效降低信号的衰减和防止信号发生畸变。而且，与一般的无源器件一样，这种传感器本身不存在测量的磁场强度的上限。 

Claims (8)

1.一种瞬态磁场微分传感器，包括一环形天线支撑部、一电磁屏蔽管和一电磁屏蔽输出盒相互连接形成一壳体，其特征在于，该瞬态磁场微分传感器进一步包括两个同轴电缆相互对称设置于所述壳体中形成一感测天线，该两个同轴电缆的一端设置于所述环形天线支撑部内，该两个同轴电缆的另一端穿过所述电磁屏蔽管进入电磁屏蔽输出盒，并从所述电磁屏蔽输出盒分离引出，在所述环形天线支撑部内，所述两个同轴电缆对称地围成一半封闭环形线圈且该两个同轴电缆的端点间隔设置，在所述两个同轴电缆的相互间隔设置的端点，任何一个线缆的同轴缆芯与另外一个同轴线缆的屏蔽层通过导电连接。 

2.如权利要求1所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，所述环形天线支撑部包括相互对称的扣合的两个盖体，每个盖体表面设置有半封闭环形凹槽，该环形的凹槽具有一缺口，所述两个盖体的半封闭环形凹槽扣合后，所述两个盖体的半封闭环形凹槽的缺口形成一个开口。 

3.如权利要求2所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，所述两个同轴电缆的一端相互间隔对称的设置在所述盖体表面的环形凹槽内，围成所述半封闭环形线圈，所述两个同轴电缆的另一端从所述两个盖体的半封闭环形凹槽的缺口形成的所述开口中引出。 

4.如权利要求3所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，所述两个同轴电缆的另一端从所述开口引出进入所述电磁屏蔽管，所述两个同轴电缆在所述电磁屏蔽管内部相互平行，并且所述电磁屏蔽管中心轴的延长线平分所述半封闭环形线圈，并过该半封闭环形线圈的中心。 

5.如权利要求4所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，进一步包括一个电磁屏蔽衔接头，该电磁屏蔽衔接头与所述开口及所述电磁屏蔽管的一端相互匹配，将所述电磁屏蔽管的一端与所述环形天线支撑部固定，组成封闭结构。 

6.如权利要求5所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，所述电磁屏蔽输出盒具有相对的第一端和第二端，所述第一端具有一个输入孔，所述第二端具有两个输出孔，所述电磁屏蔽管的另一端固定于所述电磁屏蔽输出盒的第一端，并与所述电磁屏蔽输出盒组成封闭结构，所述两个同轴电缆由所述输入孔进入所述电磁屏蔽输出盒，并分别从所述两个输出孔引出。 

7.如权利要求6所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，进一步包括两个 SMA连接头固定于所述两个输出孔，所述两个同轴电缆在所述电磁屏蔽输出盒的输出孔引出的部分与所述SMA连接头电连接。 

8.如权利要求1所述的瞬态磁场微分传感器，其特征在于，所述半封闭的环形线圈的形状为方形、长方形、三角形、梯形、圆形或椭圆形。