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某型号射频连接器射频高压试验装置的设计与实现

作　者: 曹懋
导　师: 朱杰；朱荣华
学　校: 上海交通大学
专　业: 电子与通信工程
关键词: 射频连接器测试高压
分类号: TM503.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

射频连接器是一种用于射频同轴电缆、组件以及系统之间连接的接口元件,以实现射频信号的传递,是构成一个完整系统的重要元件。射频高压是射频连接器四大射频参数之一(电压驻波比、插入损耗、射频泄漏、射频高压),是判断射频连接器在射频高压状态下能否避免击穿,保持正常工作的主要依据,也是衡量射频连接器质量水平的重要参数。美军标MIL-C-39012系列标准和我国军标GJB681A-2002《射频同轴连接器总规范》都把射频高压作为射频连接器的一个重要参数。目前国内的射频连接器射频高压试验装置较少。据了解,电子部第二十三研究所曾研制过一台频率5MHz,试验电压范围0～1000V射频高压试验装置。但随着科学技术和国防科技的迅速发展,新型的射频连接器不断涌现,技术指标不断的提高,该设备已经很难满足相关射频连接器射频高压的试验要求,对N型、L27型、L29型等以上中型射频连接器的射频高压测试就难以进行。所以研制新的能够满足射频连接器发展需求的射频高压试验装置就显得尤为重要。鉴于此,本文对射频连接器射频高压的试验原理进行了分析,并且在此理论的基础上研制出一台频率在5MHz~7MHz,射频电压0~3500V连续可调的,能够满足美军标MIL-PRF-39012系列标准和国军标GJB681-2002《射频同轴连接器总规范》射频高压试验装置。并且对研制完成的试验装置进行了不确定度分析和评定,测量不确定度的结论证明该射频高压试验装置能够满足相关标准的试验要求。之后,将射频电压和射频频率的测试值与上海质量技术监督局以及TEK公司进行了比对,比对结果为满意。最后,在上述理论分析的基础上,结合量值溯源的要求和途径编制了该装置的校准方法。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-11
第一章射频连接器概况  11-16
  1.1 射频连接器简介  11-13
    1.1.1 射频同轴连接器的发展现状  11-12
    1.1.2 射频连接器的发展趋势  12-13
  1.2 射频连接器有关标准介绍  13-14
    1.2.1 MIL-C-39012  13
    1.2.2 射频连接器国际标准情况简介  13-14
    1.2.3 我国射频连接器标准简介  14
  1.3 本课题工作概况  14-16
第二章射频高压试验原理  16-22
  2.1 射频高压的定义  16
  2.2 射频高压的击穿原理  16-19
  2.3 射频高压的试验原理  19-21
  2.4 本章小结  21-22
第三章射频高压试验装置的设计原理  22-37
  3.1 射频电源  22-23
  3.2 高频变压器  23-24
  3.3 调压器  24-25
    3.3.1 自耦调压器  24
    3.3.2 动圈式调压器  24
    3.3.3 电动发电机组  24-25
  3.4 射频电压的测量方法  25-30
    3.4.1 球隙法测量  25-27
    3.4.2 静电压表法  27
    3.4.3 峰值电压表法测量  27-29
    3.4.4 分压器法测量  29-30
  3.5 谐振回路  30-36
    3.5.1 串联谐振回路  31-32
    3.5.2 并联谐振回路  32-36
  3.6 本章小结  36-37
第四章射频高压试验装置的实施  37-71
  4.1 研制目标  37-38
    4.1.1 射频连接器射频耐压标准装置的主要技术指标:  37-38
    4.1.2 拟解决的关键问题:  38
  4.2 射频连接器射频耐压标准装置的设计方案  38-39
    4.2.1 整机工作原理和方框图  38-39
  4.3 高频振荡器的设计  39-44
    4.3.1 高频振荡电路的选择  40
    4.3.2 振荡频率的选择  40-42
    4.3.3 高频振荡器的电压稳定性  42-44
  4.4 可调直流高压电源的设计  44-45
  4.5 射频电压测量  45-46
  4.6 射频电流的测量  46-52
    4.6.1 罗氏线圈  47-48
    4.6.2 罗氏线圈的等效电路分析  48-51
    4.6.3 罗氏线圈的设计  51-52
  4.7 射频频率的测量  52-55
    4.7.1 ICM7216D 简介  53
    4.7.2 ICM7216D 的内部电路及工作原理  53-55
    4.7.3 频率计原理图  55
  4.8 时间控制电路  55-57
  4.9 输出电压表电路  57-60
  4.10 频偏(失效)检测电路  60-62
    4.10.1 电压-频率变换器  60-62
    4.10.2 比较器  62
  4.11 屏流、栅流测试电路  62-64
  4.12 射频高压试验装置的安全性设计  64-66
    4.12.1 抑制电磁干扰  64
    4.12.2 消除寄生干扰  64-66
    4.12.3 自动报警系统  66
  4.13 试运行情况以及注意事项  66-69
    4.13.1 注意事项  69
  4.14 本章小结  69-71
第五章测量不确定度分析及比对试验  71-91
  5.1 测量不确定度的定义  71
  5.2 产生测量不确定度的原因和数学模型  71-75
    5.2.1 测量中可能导致不确定度的来源  72
    5.2.2 数学模型  72-74
    5.2.3 输入量  74
    5.2.4 射频高压试验装置的数学模型以及测量不确定度来源  74-75
  5.3 A 类不确定度评定  75-77
    5.3.1 基本方法  75-76
    5.3.2 射频高压试验装置的A 类不确定度评定  76-77
  5.4 B 类不确定度评定  77-79
    5.4.1 基本方法  77-78
    5.4.2 射频高压试验装置的B 类不确定度评定  78-79
  5.5 合成标准不确定度  79-82
    5.5.1 输入量彼此独立时的合成不确定度  80-81
    5.5.2 输入量彼此相关时的合成不确定度  81
    5.5.3 射频高压试验装置的合成不确定度  81-82
  5.6 扩展不确定度  82-83
    5.6.1 射频高压试验装置的扩展不确定度  82-83
  5.7 实验室间的比对试验  83-90
    5.7.1 比对方案概述  83
    5.7.2 方案的实施  83-88
    5.7.3 比对数据处理方法  88-89
    5.7.4 比对结果  89-90
  5.8 本章小结  90-91
第六章射频高压试验装置的校准  91-99
  6.1 量值溯源的途径与要求  91-92
  6.2 射频高压试验装置的校准方法  92-98
    6.2.1 适用范围  92
    6.2.2 计量性能要求  92-93
    6.2.3 校准条件  93-94
    6.2.4 校准方法  94-98
  6.3 校准结果的处理  98
  6.4 校准周期  98
  6.5 本章小结  98-99
第七章总结与展望  99-101
  7.1 总结  99
  7.2 展望  99-101
参考文献  101-103
符号与标记（附录1）  103-105
致谢  105-106
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文  106-107
上海交通大学硕士学位论文答辩决议书  107-109

某型号射频连接器射频高压试验装置的设计与实现

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