[发明专利]一种多节渐变同轴式元件高压快脉冲响应测试夹具

说明书

本发明公开了一种多节渐变同轴式元件高压快脉冲响应测试夹具，其整体为封闭的同轴金属屏蔽体，主要包括左端部分、右端部分和中间部分三部分渐变结构的同轴夹具；所述的左、右两端为结构相同的渐变锥体结构，对称设置在中间部分的两侧；所述的中间部分整体为圆柱形同轴夹具，其包括左段同轴、右段同轴和中段同轴，左段同轴和右段同轴结构相同，对称设置在中段同轴部分的两侧。所述夹具中间部分的内导体外表面和外导体内壁上相对设置有测试器件焊点。同时对夹具中间部分由等径导体向渐变锥体处进行内外径轴向错位补偿，减少了因半径突变造成的高频信号传输性能下降。本发明创新性强，结构简单，各部分尺寸相对固定，可灵活拆卸，方便进行标准化制作和批量加工，具有较好的推广和使用前景。

技术领域

本发明涉及一种同轴式测试夹具技术领域，尤其是涉及一种多节渐变同轴式元件高压快脉冲响应测试夹具。

背景技术

高功率电磁脉冲武器的发展已经对电子电力系统的安全造成了严重的威胁，高功率电磁脉冲的特点就是功率高，脉冲上升时间快，频带宽。相对雷电电磁脉冲，核电磁脉冲、高功率微波、超宽带等高功率电磁脉冲高频成分丰富，上升沿可达ns甚至亚ns量级。高功率电磁脉冲对电气电子设备的攻击方式主要有两种，一种是通过设备外壳的孔口和缝隙等直接耦合进入设备内部造成破坏效应，另一种是通过信息化设备的电源线、控制线以及信号线等金属芯线耦合并传导进入设备内部造成破坏。相对而言，传导骚扰很难通过设备自身的加固进行防范，使用浪涌保护元件是一种有效的防护手段。浪涌保护元件的动作速度、过冲响应特性、通流能力等是否理想，决定了对高功率电磁脉冲的实际防护效果。但是，由于不同种高功率电磁脉冲波形参数差别较大，电磁脉冲对半导体元件的作用机理也较为复杂，使得保护元件的快脉冲响应特性很难通过仿真得到，因此，测试是评价元件保护性能的重要手段。

现有浪涌保护元件测试方法和计量标准多针对雷电脉冲（上升时间为us级），而针对ns甚至亚ns级的快脉冲防护，目前还没有成熟的防护性能检测装置以及测试标准。保护元件快脉冲响应测试是电磁兼容与防护技术领域的一个关键技术问题，其中，元件测试夹具作为保护元件接入测试电路的必需装置，需进行有效的设计，且满足以下几点特性：第一，高功率电磁脉冲上升沿快，高频成分丰富，为保证注入保护元件的脉冲波形不失真，测试夹具必须和测试系统阻抗相匹配，在指定高频段驻波比等指标参数满足要求。第二，测试夹具必须能够隔离瞬态脉冲辐射对外界测试环境的影响，具有屏蔽效能。第三，高功率电磁脉冲能量很高，峰值场强可达MV/m级，测试夹具必须具有较高的耐压强度，保证接入测试电路不会被烧毁，确保测试系统的安全。同时，常用快脉冲保护元件种类较多，引线电感长度不同，因此，夹具最好能够进行多节设计，可将不同类型的保护元件接入测试电路。解放军军械工程学院曾研制了一种50Ω微带传输线直插式元件测试夹具，该夹具通过设计微带电路并加装金属壳体，较好地实现了固定测试元件和屏蔽外界辐射的功能。但微带线的耐压强度较低，待测脉冲电压幅值较高时有烧毁测试夹具的危险，同时微带到同轴接头的转接处容易引起高频信号的折反射，造成该测试夹具在1~3GHz微波频段内的传输特性并不是很理想。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，本发明公开了一种多节渐变同轴式元件高压快脉冲响应测试夹具。本发明的目的在于解决现有技术和测试装置中测试夹具耐压强度较低，高频传输特性不理想影响测试结果的问题。在进行保护元件快脉冲注入试验时，用于待测元件与脉冲信号源和示波器的连接，尽量保证作用到元件两端的测试脉冲波形与源脉冲波形相一致。

为了实现所述发明目的，本发明采用如下技术方案：