[发明专利]一种局部放电特高频传感器的性能测试装置与测试方法

权利要求书

1.一种利用局部放电特高频传感器的性能测试装置进行局部放电特高频传感器的性能测试方法，该局部放电特高频传感器的性能测试装置，包括GTEM小室、矢量网络分析仪、聚四氟乙烯盖板、数据处理计算机、校验天线和待测特高频传感器；

所述的GTEM小室为逐渐扩展的棱锥形腔体，锥顶部即输入端为同轴馈源头，在该同轴馈源头的内导体向锥底部延伸成三角形金属芯板，锥底部即终端被微波吸收材料封闭且设置有与芯板相连的电阻面阵；

在GTEM小室金属外壁的上方开有一个圆形开孔作为测试点，该开孔上放置所述的聚四氟乙烯盖板，供所述的校验天线或待测特高频传感器摆放；

所述的矢量网络分析仪的第一端口接同轴馈源头，第二端口接待测特高频传感器或校验天线，该矢量网络分析仪的输出端接所述的数据处理计算机的输入端；其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：将矢量网络分析仪的第一端口与GTEM小室的同轴馈源头相连，第二端口与校验天线相连，并将校验天线通过聚四氟乙烯盖板安装于GTEM小室的开孔上，利用矢量网络分析仪测量第一端口到第二端口的正向传输系数S₂₁；

步骤二：根据校验天线的标准有效高度和步骤一中测量的正向传输系数S₂₁对测试装置进行校验；

步骤三：将矢量网络分析仪的第一端口与GTEM小室的同轴馈源头相连，第二端口与待测特高频传感器相连，并将待测特高频传感器通过聚四氟乙烯盖板安装于GTEM小室的开孔上，使待测特高频传感器位于开孔中央，此时利用矢量网络分析仪测量正向传输系数S₂₁；

步骤四：根据步骤三中测量的正向传输系数S₂₁，利用数据处理计算机计算得到表征传感器性能的频域参数，即传感器有效高度；

步骤五：根据步骤四中得到的频域参数，构成传感器因果有效高度，进而求取解析脉冲响应函数，从中提取表征传感器性能的时域参数。

2.根据权利要求1所述的局部放电特高频传感器的性能测试方法，其特征在于，所述的步骤二中的校验，即计算修正系数γ，公式如下：

γ=mean(hS21(ω)Hs(ω)·e-jωr/c0)]]>

式中，变量ω为测试时的角频率，h为芯板到上板的垂直距离，c₀为光速，r为传感器到同轴馈源头的距离，S₂₁为矢量网络分析仪测量第一端口到第二端口的正向传输系数，H_s为已知的单极天线理论有效高度，mean函数表示对所有测试角频率下的计算结果求平均值。

3.根据权利要求2所述的局部放电特高频传感器的性能测试方法，其特征在于，所述的步骤四中计算频域参数的方法为将步骤三中测得的待测传感器正向传输系数S₂₁代入以下公式：

H(ω)=hS21(ω)γ·e-jωr/c0]]>

式中H为待求传感器的频域参数。