[发明专利]一种脉冲测量探头标定室

说明书

技术领域

 本发明属于脉冲高电压测量技术领域，具体涉及一种脉冲测量探头标定室，应用于脉冲功率装置及高功率微波装置上使用的电压、电流测量探头以及电场、磁场测量探头的标定。

背景技术

脉冲功率装置及高功率微波装置上使用的电压、电流测量探头和电场、磁场测量探头通常是针对具体装置设计的非制式器件，使用前需要通过相应标定确定探头的灵敏度系数和频响特性。标定方式分为在线标定和线下标定。探头标定室是用来安装被标定探头，进行线下标定的重要设备。由于标定室需要模拟探头的在线安装结构形式，因此直径通常达到厘米至数十厘米量级。公知的探头标定室两端设计相应的过渡结构与射频电缆的连接，采用支撑架进行内导体的绝缘和支撑，可以标定纳秒量级的脉冲电压探头。具体参见高电压技术2002年30卷第12期刊登的《纳秒级不同脉宽的信号对电容分压器的影响》。但是文献中仅给出了标定室示意图，并且缺少具体的频响指标数据。

由于公知的探头标定室具有支撑架结构，内导体支撑架的材料和标定室介质的介电常数不同，导致在支撑位置形成阻抗不匹配而形成反射，因此标定室的高频响应变差。支撑架的宽度通常为厘米量级，对应的电长度为0.1 ns量级，对于脉冲前沿为纳秒量级的信号，反射的影响较为轻微，因此能够开展纳秒量级的脉冲电压探头标定；但对于亚纳秒量级脉冲信号，反射导致的影响较为严重，导致标定室的应用范围受到了限制。

发明内容

为满足亚纳秒量级脉冲高电压大电流测量探头标定的需求，本发明提供一种脉冲测量探头标定室，使用插接方式固定标定室的内导体，标定室的频率上限达到GHz量级。

本发明一种脉冲测量探头标定室，其特点是，所述的探头标定室含有电缆连接器、锥形过渡段内导体、锥形过渡段外导体、标定室外导体和标定室内导体。电缆连接器包括依次固定连接的电缆座外壳、电缆连接器绝缘和电缆连接器芯轴。锥形过渡段外导体直径大的一端通过螺栓与标定室外导体连接，直径小的一端连接电缆连接器。锥形过渡段内导体直径大的一端与标定室内导体连接，直径小的一端为插针，插接在电缆连接器芯轴的插孔中。使用插接方式固定标定室的内导体易于实现标定室的阻抗匹配，提高了标定室的频率响应上限。

本发明的有益效果是：标定室的内导体为插接方式固定，避免了支撑架结构导致的阻抗突变，使标定室的频率上限可以达到GHz量级。可应用于亚纳秒量级脉冲高电压大电流测量探头的标定。

附图说明

图1是本发明一种脉冲测量探头标定室的纵剖面结构示意图；

图2是本发明的电缆连接器的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例安装亚纳秒脉冲高电压测量探头的结构示意图；

图4是本发明实施例得到的频响特性图；

图中，1.电缆连接器    2.锥形过渡段内导体     3.锥形过渡段外导体     4.标定室外导体     5.标定室内导体     6.探头连接法兰     7.脉冲高电压测量探头     11.电缆连接器外壳     12.电缆连接器绝缘     13.电缆连接器芯轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明一种脉冲测量探头标定室作详细描述。

实施例1

在图1～图3中，本发明的一种脉冲测量探头标定室含有电缆连接器1、锥形过渡段内导体2、锥形过渡段外导体3、标定室外导体4和标定室内导体5。电缆连接器1包括依次固定连接的电缆座外壳11、电缆连接器绝缘12和电缆连接器芯轴13。标定室外导体4的中部设置有与被标定探头相适应的探头连接法兰6。

其连接关系是，电缆连接器绝缘12固定在电缆座外壳11和电缆连接器芯轴13之间。锥形过渡段外导体3直径大的一端用螺栓与标定室外导体4连接，直径小的一端连接电缆连接器1的电缆座外壳11。锥形过渡段内导体2直径大的一端与标定室内导体5连接，直径小的一端连接电缆连接器1的电缆连接器芯轴13。

电缆连接器芯轴13的中心为插孔，锥形过渡段内导体2直径小的一端为插针，两者的通过插接连接。

图3是本发明实施例安装亚纳秒脉冲高电压测量探头的结构示意图。脉冲高电压测量探头7与探头连接法兰6相连接。

针对被标定的亚纳秒脉冲高电压测量探头，本发明一种脉冲测量探头标定室实施例中的各零部件参数如下。