[实用新型]一种用于场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试的同轴装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电磁兼容实验技术领域，尤其涉及一种用于场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试的同轴装置。

背景技术

理想的场敏感型环境自适应电磁脉冲防护材料在低场强情况下为绝缘材料，对电磁波没有屏蔽作用，当受到外部强电磁脉冲干扰或攻击的时候，即外部电磁场突然显著增加且超过某临界场强的时候，由于材料特有的电化学和能量结构特征，能够感知外部电磁环境的变化，可以在微纳秒时间内发生绝缘/导电相变现象，电导率提升10²～10⁵数量级，使平时为绝缘体的材料迅速变为高导电的类金属材料，对外来电磁波产生高反射和屏蔽，将强电磁脉冲能量阻挡在防护壳体之外，当外部干扰和攻击强场消失以后，材料恢复到原始状态，解决了电子装备正常工作和强场防护之间的矛盾。而基于这种工作机理研制的电磁防护材料能不能在微纳秒的时间内发生相变，不进行相应测试是无法获知的，而这类电磁防护材料本身属于新材料，如何测试其在强电磁脉冲下的绝缘体/导体相变性能还未有相关报道。

材料在发生绝缘体到导体的相变过程中，其动态性能将直接反映在对电磁脉冲的屏蔽效能上。在相变之前，材料是绝缘体，几乎对电磁脉冲不起任何屏蔽作用，电磁脉冲将顺利通过屏蔽体；在相变之后，材料是导体，对电磁脉冲将起到很大的屏蔽作用。因此，预估场致相变材料在相变前后其电磁脉冲屏蔽效能将发生极大的变化。通过测试材料屏蔽效能，便可实现对材料是否存在相变现象的快速判断和初步评价。

在测试材料屏蔽效能的方法中，现有标准给出的窗口法、同轴法等材料屏蔽效能测试方法只能得到连续波条件下材料的频域屏蔽效能，而对高功率电磁脉冲干扰效果的研究表明，仅凭屏蔽材料的频域屏蔽效能还不能完全表征其对时域脉冲场的屏蔽效果。目前国内外的研究首先是通过时域脉冲在屏蔽前后的波形参数（上升沿、脉宽和峰值等）上的变化以及能量的变化来定义电磁脉冲时域屏蔽效能，然后通过直接或间接的手段获得时域屏蔽效能的值。直接的手段包括：采用TEM喇叭天线等辐射式天线的方法、基于光纤传输系统的电磁脉冲模拟器的方法、采用TEM室或GTEM室的方法以及“试件法”等；间接的手段则主要是已知频域屏蔽效能的值，通过最小相位法或者向量拟合法等进行波形重建的方法。

以上的测试方法均有一个前提，即测试的材料在整个测试过程中并没有发生相变，而且部分测量方法是在弱场或者连续波环境下进行，因此上述方法并不完全适用于场致相变材料的测试，需要进行改进设计。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试的同轴装置，通过使用该装置对被测材料进行测试，解决现有测试系统不适合于场敏感型电磁防护材料相变性能测试的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种用于场敏感型电磁脉冲防护材料性能测试的同轴装置，包括宽带连续导体同轴夹具、有机玻璃圆筒、端盖和加固圆环，所述有机玻璃圆筒两端分别嵌装端盖，宽带连续导体同轴夹具水平支撑于有机玻璃圆筒内、且贯穿端盖的两端分别借助于加固圆环固定，宽带连续导体同轴夹具包括同轴安装的内导体和外导体，内导体借助于聚四氟乙烯介质支撑体同轴支撑在外导体轴向通孔中，所述外导体包括对称设置的外导体支撑段、外导体左连接段和外导体右连接段，外导体左连接段和外导体右连接段同轴螺纹连接，两段外导体支撑段分别固定安装在外导体左连接段左端和外导体右连接段右端，所述内导体包括轴向对接的内导体左连接段和内导体右连接段，内导体左连接段与外导体左连接段的内孔之间安装聚四氟乙烯介质支撑体，内导体右连接段与外导体由连接段的内孔之间安装聚四氟乙烯介质支撑体，内导体左连接段的左端和内导体右连接段的右端分别对接内导体连接段。

所述外导体支撑段侧壁上设有径向通孔，所述有机玻璃圆筒两端面上均设置用于安装O形密封圈的第一环形沟槽，所述加固圆环的内端面上设有用于安装O形密封圈的第二环形沟槽，加固圆环(1)与外导体支撑段穿出端盖的一端螺纹连接。

所述内导体外径为5.65mm，外导体内孔直径为13mm，宽带连续导体同轴夹具末端使用N型同轴连接器与同轴线缆连接。

外导体与内导体之间的聚四氟乙烯介质支撑体的支撑位置处同轴线的阻抗为50Ω，在支撑介质与空气交界面上挖一个环形凹槽，形成小电感来补偿不连续电容，环形凹槽的深度和宽度分别为0.46mm和3.42mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：