赵金龙+熊恒昌+高梓瑞+李志伟

摘 要：射频电磁弛豫特性传感器主要用于复合绝缘子老化状态检测，其检测结果的可靠性直接影响着电力系统的安全运行。因此，为提高复合绝缘子老化状态无损检测的准确性，本文从静态磁体结构、射频线圈、调谐电路三个方面进行了对射频电磁弛豫特性传感器的优化设计。

关键词：射频电磁；弛豫特性；优化设计

中图分类号：TN432 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0154-01

1 静态磁体结构的优化电磁仿真与优化设计

1.1 产生垂直方向磁场的磁体结构的优化设计

产生垂直方向磁场的最简单的磁体结构就是轴向充磁的圆柱形磁体，在圆柱磁体的圆面上方可以产生一个垂直于圆面分布的磁场，但是仅仅只用一个圆柱形磁体，目标区域内的磁场往往不够均匀，磁场分散性大，而且磁场分布状态与永磁体的半径和高度有关。因此本文对单圆柱形磁体结构进行优化，通过调节圆柱磁体的半径和高度以及增加相应的匀场措施来获得最佳磁场分布的磁体结构。 如图1（a）（b）所示为圆柱形单边磁体结构的模型，中间是圆柱形钕铁硼（NdFeB35）的永磁体材料，磁体外围的物体是用来改善磁场分布的铁磁材料，位于磁体上方2mm处的红色区域是目标区域，其尺寸为5mm×5mm×2mm，中间的黄色线圈是射频线圈模型。

采用Ansoft Maxwell电磁产仿真软件，通过改变磁体的高度、磁体的半径以及铁磁材料（Steel_1008）的高度和边长，对不同尺寸结构的磁体进行扫描仿真，通过大量的仿真搜索，我们得到了均匀度最佳的磁体结构，为简单起见，这里只给出其中五个不同结构的磁体在目标区域中心线上的磁场均匀度的仿真结果。……