[发明专利]测电流用的高信噪比同轴电缆连接器

说明书

本发明属于脉冲功率技术领域，特别涉及一种测电流用的高信噪比同轴电缆连接器，所述同轴电缆连接器的构成包括镀金外导体、引出外导体、带螺纹外导体、引出内导体、镀金内导体、分压大电阻和n个并联采样电阻，其中n≥3。本发明测电流用高信噪比同轴电缆连接器利用了连接器的内部空间和传输电缆的特征阻抗来进行信号采样与衰减，避免了衰减器，整个测量系统紧凑；本发明首先利用阻值适中的采样电阻R_s对电流信号进行放大，其次利用R₁与R₂构成的串联电路对有用信号与噪声同时进行衰减，因而信噪比较高。

技术领域

本发明属于脉冲功率技术领域，特别涉及一种测电流用的高信噪比同轴电缆连接器。

背景技术

信号测量系统一般由信号采集单元、电缆连接器(同轴电缆连接器)、传输电缆、信号调理单元和信号显示单元(示波器)等几部分构成。

在脉冲功率系统中，用于实现ns-kA级电流的信号测量系统如图1所示，包括罗果夫斯基线圈(10，以下简称罗氏线圈)、同轴电缆连接器(11)、电缆(12)、衰减器(13)以及示波器(14)几部分。其中同轴电缆连接器(11)如图7所示，用于连接罗氏线圈(10)和电缆(12)；衰减器(13)用于将较大幅值的电压信号衰减到示波器(14)可接受的幅值范围内。测电流用的衰减器一般为20dB或40dB，对应10倍或100倍的衰减系数。由于衰减器需要具备散热等功能，所以衰减器的体积较大，重量较重。例如，脉冲功率系统中常用的某型40dB-40W的衰减器，尺寸约为7×10×20cm³，重量约为2kg。

在某些特定应用场合，衰减器的存在造成了整机系统的冗余和质量的增加，甚至不能容忍。

发明内容

本发明的目的是解决现有脉冲功率系统的ns-kA电流测量系统冗余性的问题。

为解决上述问题，本发明提出一种测电流用的高信噪比同轴电缆连接器，所述同轴电缆连接器的构成包括镀金外导体、引出外导体、带螺纹外导体、引出内导体、镀金内导体、分压大电阻和n个并联采样电阻，其中n≥3；

引出外导体、镀金外导体和带螺纹外导体构成同轴电缆连接器的外导体，带螺纹外导体由两个半径不等的内部中空的圆柱构成，镀金外导体为内部中空的圆柱，带螺纹外导体的下半部分与镀金外导体相连固定，引出外导体固定在带螺纹外导体顶端；

引出内导体和镀金内导体构成同轴电缆连接器的内导体，引出内导体固定连接引出外导体，镀金内导体贯通镀金外导体且突出镀金外导体部分；

分压大电阻和n个并联采样电阻构成同轴电缆连接器的电阻，分压大电阻位于同轴电缆连接器中心，n个并联采样电阻均匀布放于分压大电阻与带螺纹外导体之间；其中，分压大电阻一端与引出内导体连接，另一端与镀金内导体连接；并联采样电阻一端与带螺纹外导体连接，另一端也与镀金内导体连接；

外导体、内导体以及电阻之间填充四氟衬套以实现绝缘。

进一步，分压大电阻和并联采样电阻均为高精度薄膜体电阻。

进一步，分压大电阻的电阻阻值大于500Ω，用于实现(500+R₂)/R₂的分压比，其中R₂为外接电缆的特征阻抗。

进一步，引出外导体加工成SMA型、BNC型或者N型。

进一步，带螺纹外导体设有外螺纹，且外螺纹尺寸与安装工件的内螺纹尺寸相匹配。

进一步，镀金内导体突出镀金外导体3～5mm。

本发明与现有技术相比，有益效果是：