[发明专利]一种用于浪涌防护器件超宽带脉冲注入测试的测试系统

说明书

本发明涉及防护器件响应测试领域，提出一种用于浪涌防护器件超宽带脉冲注入测试的测试系统。提出的一种用于超宽带脉冲注入测试的测试系统具有用以为待测试器件提供脉冲信号的高压亚纳秒脉冲源；高压亚纳秒脉冲源采用50级的MARX电路，为待测试器件提供上升前沿180ps，幅值3100V，半高宽300ps的脉冲信号；高压亚纳秒脉冲源的输出端连接在测试夹具的一端；测试夹具的另一端通过衰减器、同轴线连接示波器；高压亚纳秒脉冲源、同轴线、测试夹具和示波器的特性阻抗相同，均为50Ω。本发明保证了脉冲源输出的高频测试信号在传输过程中波形的不失真和测试过程中的准确性，可实现不同脉冲电压幅值下防护器件的响应测试。

技术领域

本发明涉及防护器件响应测试领域，尤其是涉及一种用于浪涌防护器件超宽带脉冲注入测试的测试系统。

背景技术

近年来，强电磁脉冲对电子信息设备安全构成了严峻威胁，对其防护技术的研究已经引起了广泛重视。超宽带属于强电磁脉冲的一种，随着脉冲功率技术的发展，超宽带脉冲源功率不断增大，其在电子信息设备电缆上耦合的传导骚扰是设备面临的重要威胁之一；使用浪涌防护器件是防止传导骚扰损伤的一种有效手段，防护器件在超宽带脉冲下的响应特性如何，决定了其浪涌防护特性。

超宽带属于高功率微波的一种，相对于雷电、核电磁脉冲等强电磁脉冲，超宽带具有更快的时域上升前沿，通常已达亚纳秒量级；目前防护器件在雷电及纳秒前沿电磁脉冲下的响应测试方法已较为成熟，而针对亚纳秒量级的超宽带脉冲响应，目前尚无相关的测试方法和规范，防护器件在超宽带脉冲注入下的响应性能也缺乏有效的试验检验。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于浪涌防护器件超宽带脉冲注入测试的测试系统,在于解决目前缺乏防护器件超宽带脉冲响应测试系统的问题。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于浪涌防护器件超宽带脉冲注入测试的测试系统，所述的测试系统具有用以为待测试器件提供脉冲信号的高压亚纳秒脉冲源；所述的高压亚纳秒脉冲源采用50级的MARX电路，为待测试器件提供上升前沿180ps，幅值3100V，半高宽300ps的脉冲信号；所述的高压亚纳秒脉冲源的输出端通过可调衰减器连接在测试夹具的一端；所述测试夹具的另一端通过衰减器、同轴线连接示波器；高压亚纳秒脉冲源、同轴线、测试夹具和示波器的特性阻抗相同，均为50Ω。

所述的高压亚纳秒脉冲源由50组雪崩三极管与电容组合而成；50组MARX电路的电容分别串接在雪崩三极管集电极的管脚上，并通过电阻接地；其中第一组MARX电路雪崩三极管的基极连通触发信号，将50组MARX电路的电容在第一组MARX电路中的雪崩三极管连通触发信号后由并联转换为串联，使50组MARX电路的雪崩三极管相继雪崩后，在最后一组MARX电路的电容右端得到脉冲幅值为50倍E_C的瞬间电压脉冲，50个所述的电容串联后经过两电阻对地放电，电势将迅速凋落，从而形成快速凋落的脉冲后沿；

对于 n级雪崩三级管构成的MARX电路，当三极管全部导通后， n个充电电容串联放电，为简化分析，假设 n级充电电容取相同值 C₀，则 C=C₀/n，放电回路寄生电感为 L₀；考虑电容串联起来对负载 R_L放电，可列回路方程如下：

              （1）