[实用新型]电火工品低射频感度试验用阻抗匹配调节装置

说明书

技术领域

本实用新型属于火工品领域，主要涉及一种在电火工品射频感度试验中能够使电火工品负载与测试系统间实现阻抗匹配的调节装置。

背景技术

随着大功率无线电发送设备的大量应用，特别是电子对抗战的出现，致使武器周围环境电磁场强度迅速提高。在一定条件下，未屏蔽的电火工品有可能吸收环境电磁场的射频能，引起其误动作(早爆)或性能与可靠性降低(失效)，而造成武器装备出现意外事故。由此可见，电火工品的安全性和可靠性将直接关系到武器系统的安全性和可靠性。

美国在上世纪六七十年代，就开始在实验室通过射频感度试验，研究电磁环境对电火工品的危害，并在美军标MIL-STD-1512《电起爆的电爆分系统的设计要求和试验方法》和MIL-STD-1576《航天系统用电爆分系统的安全性要求和试验方法》里做了详细的要求。按照美国弗兰克林研究院公布的资料，用测量电火工品射频感度的电爆装置包括射频信号发生器、防暴箱和阻抗匹配调节装置。由于射频信号发生器输出端所用的接头、传输线的特性阻抗均为50Ω，而电火工品在脚-脚和脚-壳不同的发火方式下，阻抗的变化范围很大，一般为0.5Ω～50k Ω，且由于每个电火工品在参数性能方面的差异，而使其阻抗值Z_L具有很大的随机性。这样，在射频感度试验中会导致射频信号发生器和电火工品之间由于阻抗不同而出现失配的问题。当电火工品的阻抗Z_L与传输线的特性阻抗Z₀失配时，就会在传输线上产生反射波，减少了电火工品吸收的射频功率。因此，在进行射频感度试验时，要通过阻抗匹配调节装置的阻抗变换作用，使被测火工品的视在阻抗等于电爆装置传输线的特性阻抗Z₀，从而将传输线中原有的反射波经过匹配调节后，在电火工品中呈现为行波状态。

国内在进行电火工品的射频感度试验时所用的阻抗匹配装置一般分两种，即微带传输线和三支节调配器。微带传输线是一种窄带匹配装置且损耗较大，因而随着试验时的工作频率变化，要不断对其进行更换，这给感度试验带来不便。三支节调配器的原理是(参见图2)，在射频信号发生器与被测电火工品之间的传输线上依次并联三个长度L可调的短路线即三个支节，而且每两个并接点之间以及最后一个并接点与被测火工品之间的间距d相等；针对不同的负载阻抗，通过调节三个支节的长度L来产生适当的附加反射波，以抵消主传输线上原存的反射波，从而达到阻抗匹配的目的。

按照美军标的要求，射频感度试验的测试频率范围从1M～18GHz，在射频阻抗匹配调节装置的作用下，使反射功率小于入射功率的5％时即可认为匹配良好。国内某单位已经使用400M～18GHz阻抗匹配调节装置进行电火工品的射频感度试验；该阻抗匹配调节装置由三个相同的四分之一波长谐振器组成，每个四分之一波长谐振器含有同轴放置的外筒和接线圆柱，接线圆柱下端的外圆周上设置有八个触爪，而上端则与一个带外螺纹的绝缘体固连，外筒内壁设有螺纹，接线圆柱通过绝缘体与外筒连接且八个触爪均与外筒的筒壁接触，外筒的上端通过导线接在电爆装置传输线中一根芯线的相应位置上，接线柱则通过导线接在传输线中另一根芯线的相应位置上。旋动绝缘体就可以改变触爪与外筒的接触位置，使射频功率经过外筒的路程发生变化，从而实现调节阻抗的功能。由此看出，在该装置中外筒起到支节的作用。由于试验用的工作频率高，波长短，因而每个同轴谐振器所需的支节较短，很容易实现且调节操作也方便。但是，对于低端1MHz～400MHz的工作频率而言，每个同轴谐振器所需的支节很长，比如，试验频率为1MHz时，波长为300米，四分之一波长为75米，要制作这样长的外筒支节几乎是不可能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，为对电火工品进行工作范围在1MHz～400MHz的射频感度试验提供一种阻抗匹配调节装置，该装置仍依据三支节调配器的原理且可对阻抗在0.5Ω～50kΩ范围内的电火工品实现良好匹配。