柳微微，赵晓锋，温殿忠

(黑龙江大学 电子工程学院，哈尔滨 150080)

0 引 言

在航空、航天、水下等环境中，为保障飞行器、水下航行器运动物体的定向运动，需要进行精确的导航。通过测量运动物体所在位置的空间环境磁场，利用地磁场空间分布可进行地磁导航，该方法应用广泛且适用于恶劣环境。近年来，随着微电子、新材料、新工艺和计算机等技术的快速发展，地磁导航技术发展到新阶段，尤其地磁导航中的空间磁场测量[1]被引起高度关注。目前，用于空间磁场矢量B测量的磁敏感元器件主要包括磁敏三极管[2-3]、霍尔元件[4-6]、巨磁电阻(GMR)[7-8]、隧穿磁电阻(TMR)和磁通门[9]等。由于磁敏感元器件均具有特定的磁敏感方向，为实现B的测量，多采用组合一种或几种磁敏感元器件，因此，空间磁场测量中出现各方向磁敏感元器件磁灵敏度不一致现象，严重影响测量精度。本文针对磁灵敏度不一致问题，以硅磁敏三极管作为磁敏器件，分别构成3个相同的磁敏感单元，采用组合式封装方法形成空间磁场矢量传感器以实现空间磁场矢量测量。

1 基本结构和工作原理

1.1 基本结构

空间磁场矢量传感器封装结构见图1。由图1可见，该结构由芯片Ⅰ、芯片Ⅱ(见虚线框插图)和2块印刷电路板(PCB板)组合而成，芯片Ⅰ和芯片Ⅱ以硅磁敏三极管作为磁敏感器件，磁敏感方向均平行于芯片表面。芯片Ⅰ上集成了4只硅磁敏三极管(SMST1、SMST2、SMST3、SMST4)，分别用于构成第一、第二磁敏感单元，芯片正面对应4个基极(B1～B4)、4个集电极(C1～C4)，背面为公共发射极(EⅠ)；……