一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头；包括金属接地板和等效电路图，所述金属接地板通过绝缘支座连接天线，所述金属板接地板的底部连接有屏蔽盖板，所述金属接地板的内部镶嵌有线槽和同轴线；所述等效电路图中包括有电场探头、等效阻抗、积分电路和测量终端；本实用新型专利技术应用于时域电场变化的监测，探头配合积分器，输出电压波形直接反应电场波形，电场探头采用微分方案设计，使天线的传输特性等效为与测量传输线相同阻抗，减小天线分布电感对测量高频信号的影响，提高了上线频率，测量电缆置于屏蔽壳内，避免了外界脉冲对屏蔽电缆的影响，根据不同电场大小，改变天线高度实现采样系数的调整。改变天线高度实现采样系数的调整。改变天线高度实现采样系数的调整。

【技术实现步骤摘要】
一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头


[0001]本专利技术属于电场测量探头
，具体涉及一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头。

技术介绍

[0002]在现在复杂电磁环境中，核爆、雷电等放电过程中会产生一种具有场强大、前沿快、频带范围宽的电磁脉冲信号，容易对电力系统、电子电气设备产生严重的干扰和破坏，因此对电场脉冲环境特性的研究，对电磁脉冲的防护加固等尤为重要，在进行研究过程中准确的测量这种高场强、快前沿、宽频带的电磁脉冲信号是研究的基础。这种电磁脉冲信号一般上升时间最小仅几纳秒，持续时间最大可到数十微秒，频带范围从几千赫兹到几百兆赫兹，场强范围从几千伏每米到几十千伏每米，最大可到1000kV/m，需要采用电场测量探头进行检测，然而市面上各种的电场测量探头仍存在各种各样的问题。
[0003]在电磁兼容测试中常规的电场探头一般为测量被测产品在一定频率范围内的电磁发射和电磁屏蔽等用途，一般场强仅几十伏每米，而用于电磁脉冲试验用途的电场探头一般需要场强达到几十千伏每米，目前一般有以下两种方法实现：其一为微分探头，使用天线直本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头，包括金属接地板和等效电路图，其特征在于：所述金属接地板(1)的一端固定设有绝缘支座(2)，所述绝缘支座(2)的内部固定设有天线(3)，所述金属接地板(1)的底部固定连接有屏蔽盖板(4)，所述金属接地板(1)的内部镶嵌有线槽(5)，所述线槽(5)的内部设有同轴线(6)，所述金属接地板(1)的另一端固定设有SMA接口(7)；所述等效电路图中包括有电场探头、等效阻抗、积分电路和测量终端，所述电场探头等效为受电场变化引起的电流源和由分布电感电容C1组成的电路，所述同轴线(6)等效为传输阻抗，所述积分电路采用RC电路来将探头采集到的微分信号转换为一定频率带宽的时域信号，所述测量终端为示波器；所述电场探头的传输阻抗可通过以下公式获得：通过计算可得，当θ角度为47
°
时，输出阻抗约为50Ω，此时输出端直接连接50Ω的同轴线(6)即可；在积分器的工作频率范围内ω＜＜1/(RC)，所述电场探头的输出电压幅值由以下公式表达：所述电场探头配合积分器输出电压波形约正比于电场波形，而输出电压幅值与天线(3)面积成正比，在保证θ角度不变的情况下，增加高度即可增加面积，同时增加输出电压幅值。2.根据权利要求1所述的一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头，其特征在于：所述天线(3)采用倒锥形球面结构设计，所述天线(3)的锥尖朝向所述金属接地板(1)，且锥尖与所述金属接地板(1)平齐，以及锥面与接地板之间呈θ角度。3.根据权利要求2所述的一种基于分布电容分压原理的纳秒级电场测量探头，其特征在于：所述锥尖与所述同轴线(6)电性焊...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵涛宁，张毅，李晓威，
申请(专利权)人：苏州峰极电磁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：