专利名称：一种脉冲测量探头标定室的制作方法
技术领域：
本实用新型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，本实用新型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。本实用新型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。本实用新型的有益效果是: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。
[0007]图1是本实用新型一种脉冲测量探头标定室的纵剖面结构示意图；图2是本实用新型的电缆连接器的剖面结构示意图；图3是本实用新型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是本实用新型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
以下结合附图对本实用新型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，本实用新型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I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I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I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是本实用新型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，本实用新型一种脉冲测量探头标定室实施例中的各零部件参数如下。电缆连接器I的阻抗设计为50 Ω，电缆连接器芯轴11的插孔和锥形过渡段内导体2的插针直径为1.7 mm。锥形过渡段内导体2的锥度为14.5°，锥形过渡段外导体3的锥度为30.V，锥形过渡段的阻抗设计为50 Ω。标定室外导体4的内径为90 mm，标定室内导体5的外径为39 mm,标定室的阻抗设计为50 Ω。标定室的总长度为400 mm。使用型号为E5070B的网络分析仪对本实施例进行扫频测试。得到频响特性图如图4所示。图4中的横坐标为频率，单位为Hz，纵坐标为本实用新型实施例的插入损耗，单位为dB。测试结果表明本实用新型实施例在300 kHz至3 GHz的频率范围内的插入损耗小于0.5dB，满足亚纳秒脉冲高电压测量探头标定的要求。
权利要求1.一种脉冲测量探头标定室，其特征是，所述的探头标定室含有电缆连接器(I)、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);其中，电缆连接器(I)包括电缆座外壳(11)、电缆连接器绝缘(12 )和电缆连接器芯轴(13 );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)直径大的一端通过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(I)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(I)的电缆连接器芯轴(13);标定室外导体(4)的中部设置有与被标定脉冲高电压测量探头(7 )相适应的探头连接法兰(6 )。
2.根据权利要求1所述的一种脉冲测量探头标定室，其特征是，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，两者通过插接连接。
专利摘要本实用新型提供了一种脉冲测量探头标定室，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。电缆连接器绝缘固定在电缆座外壳和电缆连接器芯轴之间。锥形过渡段外导体直径大的一端用螺栓与标定室外导体连接，直径小的一端连接电缆连接器的电缆座外壳；锥形过渡段内导体直径大的一端与标定室内导体连接，直径小的一端连接电缆连接器的电缆连接器芯轴。被标定的脉冲高电压测量探头安装在标定室外导体中部的探头连接法兰上进行标定。本实用新型的标定室内导体使用插接固定，易于实现标定室的阻抗匹配，使标定室的频率上限达到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。
文档编号G01R35/00GK203054209SQ201320049308
公开日2013年7月10日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者卫兵, 丰树平, 顾元朝, 卿燕玲, 孙奇志, 方东凡 申请人:中国工程物理研究院流体物理研究所