一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種振子更換結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]實驗室現(xiàn)有瞬態(tài)電磁環(huán)境測量天線由兩部分組成:桿部分和電路部分。電路部分主要由場效應(yīng)管放大器、小信號射頻放大器以及由激光二極管和光電二極管組成的光電轉(zhuǎn)換部分構(gòu)成。天線存在一些需要進一步研究并加以改進的問題:1)桿天線部分到PCB板上的連接方式，目前采用的是焊接的，這種方式不利于更換桿天線，天線性能不能調(diào)整；2)電路部分的分壓電容部分不能調(diào)整，天線的低頻性能受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)整天線接收桿長度和分壓電容的脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，包括天線接收桿、天線基座、PCB電路板，其特征在于，天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，所述的PCB電路板位于金屬屏蔽殼內(nèi)，所述的天線基座和天線接收桿均豎直設(shè)置，所述的PCB電路板與天線基座相互垂直。
[0005]前述的一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，所述的PCB電路板的負載電阻和電容分別為場效應(yīng)管的等效輸入電阻和輸入電容。實際設(shè)計時根據(jù)所需的帶寬選擇場效應(yīng)管的型號，其等效輸入電阻和輸入電容也就確定了，輸入電阻的典型值500G Ω左右，輸入電容在IpF?5pF之間。
[0006]所述的天線接收桿穿過金屬屏蔽殼的表面，且天線接收桿與金屬屏蔽殼的接觸位置由絕緣墊圈密封。所述的PCB電路板和金屬屏蔽殼內(nèi)壁之間設(shè)置若干豎直的支撐柱。
[0007]所述天線基座兩端有螺紋孔，PCB電路板上有孔，二者通過螺釘連接；天線接收桿下端有螺紋，并與天線基座通過螺紋連接。
[0008]所述的天線接收桿的長度可調(diào)整。
[0009]單極子天線感應(yīng)到的脈沖電場信號經(jīng)過天線傳輸?shù)诫娐钒迳系男盘柼幚硇酒?，金屬屏蔽殼的作用有兩個，一是可以作為單極子天線的地平面；二是金屬屏蔽殼體可以保護有源信號處理部分的芯片不受脈沖電場的影響。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是:天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，有利于更換桿天線，天線接收桿長度可調(diào)整，天線性能可靈活調(diào)整。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)的裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為不同負載R輸出電壓波形圖；
[0013]圖3為不同負載C輸出電壓波形圖；
[0014]圖4(a)為不同桿長輸出波形圖；
[0015]圖4(b)為不同桿長輸出波形放大圖；
[0016]其中I天線接收桿，2絕緣墊圈，3天線基座，4PCB電路板，5支撐柱，6金屬屏蔽殼。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]根據(jù)圖1，一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，包括天線接收桿1、天線基座3、PCB電路板4，其特征在于，天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，所述的PCB電路板位于金屬屏蔽殼6內(nèi)，所述的天線基座和天線接收桿均豎直設(shè)置，所述的PCB電路板與天線基座相互垂直。所述的天線接收桿的長度可調(diào)整。
[0019]所述的PCB電路板的負載電阻和電容分別為場效應(yīng)管的等效輸入電阻和輸入電容。
[0020]所述的天線接收桿穿過金屬屏蔽殼的表面，且天線接收桿與金屬屏蔽殼的接觸位置由絕緣墊圈2密封。所述的PCB電路板和金屬屏蔽殼內(nèi)壁之間設(shè)置若干豎直的支撐柱5。
[0021]所述天線接收桿1、天線基座3采用金屬制作，絕緣墊圈2采用聚四氟乙烯制作。所述天線接收桿I下端有螺紋，穿過絕緣墊圈2上的貫通孔與天線基座3上端的螺紋孔螺紋連接。所述天線基座3下端有螺紋孔，與PCB電路板4通過螺釘連接。
[0022]為了分析場強探頭(即圖1的整體結(jié)構(gòu))的時域傳輸特性，使用CST微波工作室對探頭的結(jié)構(gòu)進行建模并進行時域仿真分析。這里對于時域測量，主要關(guān)心的參數(shù)是，對于單極子天線端接不同負載特性(RC值不同)及不同桿長的情況下，探頭對于脈沖信號的傳輸性能。
[0023]探頭結(jié)構(gòu)尺寸分別為:天線接收桿長h = 30mm，直徑d = 2mm，金屬屏蔽殼體積為10mmX 100mmX40mm，仿真模型如圖2所示，探頭的負載端設(shè)置為RC并聯(lián)電路，即為信號傳輸電路的輸入?yún)?shù)。關(guān)于時域仿真的信號選擇，使用上升沿和下降沿都為1ns，持續(xù)時間60ns，脈寬為50ns的方波脈沖作為仿真的信號源進行仿真。
[0024]在桿長30mm，負載電容C = 20pF的情況下，隨著負載電阻R從50 Ω增大到IM Ω，結(jié)果如圖2 ;負載電阻R = 5006Ω,負載電容C分別為IpF和20pF的輸出波形如圖3，增大負載電阻R和負載電容C，都使輸出電壓波形的平頂降落變小，即探頭的低頻響應(yīng)隨著R和C的增大而提尚。
[0025]設(shè)置負載參數(shù)R= 500GQ，C = 20pF，改變單極子天線桿長，場強探頭的輸出電壓波形對比如圖4(a)所示，圖4(b)是對脈沖前沿局部放大后的對比結(jié)果。從圖中可以看出桿長h對方波脈沖的平頂下降并沒有影響，平頂下降的參數(shù)與探頭的低頻性能相關(guān)，改變桿長對場強探頭的低頻性能影響不大；隨著h的增大，輸出方波的上升時間變化很小，同時觀察脈沖平頂部分的振蕩頻率隨著桿長的增大而減小了，從這方面說明輸出波形中高頻分量減少了，即場強探頭的上限截止頻率降低了。
[0026]以上所述的本發(fā)明實施方式，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。任何在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，包括天線接收桿、天線基座、PCB電路板，其特征在于，天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，所述的PCB電路板位于金屬屏蔽殼內(nèi)，所述的天線基座和天線接收桿均豎直設(shè)置，所述的PCB電路板與天線基座相互垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的天線接收桿的長度可調(diào)整。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的天線接收桿穿過金屬屏蔽殼的表面，且天線接收桿與金屬屏蔽殼的接觸位置由絕緣墊圈密封。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的PCB電路板和金屬屏蔽殼內(nèi)壁之間設(shè)置若干豎直的支撐柱。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的PCB電路板的負載電阻和電容分別為場效應(yīng)管的等效輸入電阻和輸入電容。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種振子更換結(jié)構(gòu)，特別是涉及一種脈沖場強探頭的振子更換結(jié)構(gòu)，包括天線接收桿、天線基座、PCB電路板，其特征在于，天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，所述的PCB電路板位于金屬屏蔽殼內(nèi)，所述的天線基座和天線接收桿均豎直設(shè)置，所述的PCB電路板與天線基座相互垂直。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：天線接收桿與天線基座可拆卸連接，天線基座與PCB電路板可拆卸連接，有利于更換桿天線，天線接收桿長度可調(diào)整，天線性能可靈活調(diào)整。
【IPC分類】H01Q1/12, H01Q23/00
【公開號】CN105161817
【申請?zhí)枴緾N201510632233
【發(fā)明人】嵇建飛, 周忠元, 袁宇波
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院, 東南大學(xué)
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月29日