一種高頻電場探頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高頻電場探頭，包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設(shè)置有PCB電路板，PCB電路板上設(shè)置有電容，電容的兩個引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設(shè)置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設(shè)置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設(shè)置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。本實用新型采用互相絕緣的兩個半球形電極構(gòu)成球形結(jié)構(gòu)，通過標(biāo)定出天線系數(shù)，可以用于測量變電站中由于遭受故障、雷擊和開關(guān)操作而產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電磁場，同時還具有制作簡單、測量結(jié)果易于獲取、引起被測電場的畸變較小和可測場強大等優(yōu)點。
【專利說明】一種高頻電場探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感裝置，尤其涉及一種高頻電場探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]由于變電站內(nèi)GIS周圍存在著各種穩(wěn)態(tài)的和暫態(tài)的電場、磁場，這些電磁干擾源將對安裝在GIS附近匯控柜內(nèi)的自動控制、通訊和保護系統(tǒng)等二次設(shè)備造成干擾。尤其是當(dāng)變電站遭受故障、雷擊和開關(guān)操作時，會產(chǎn)生很強的瞬態(tài)電磁脈沖，這種瞬態(tài)電磁場分布在空間各點的幅值變化范圍很大，而且具有很寬的頻譜范圍，如果電磁屏蔽措施做的不好，將會引發(fā)二次設(shè)備的誤動而導(dǎo)致出現(xiàn)不必要的麻煩和損失。為了評估這種瞬態(tài)電磁干擾的嚴(yán)重性，亟需一種能夠?qū)λ矐B(tài)場進行測量和研究的裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種高頻電場探頭，能夠?qū)ψ冸娬驹馐芄收?、雷擊和開關(guān)操作時產(chǎn)生的強瞬態(tài)電磁脈沖進行測量和研究，避免引發(fā)二次設(shè)備的誤動，保證二次設(shè)備的正常工作。
[0004]本實用新型采用下述技術(shù)方案:
[0005]一種高頻電場探頭，包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設(shè)置有PCB電路板，PCB電路板上設(shè)置有電容，電容的兩個引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設(shè)置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設(shè)置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設(shè)置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。
[0006]所述的兩個半球形電極采用兩個對稱的銅質(zhì)半球殼。
[0007]所述的半球形電極的半徑為25mm,半球形電極的厚度為1.6mm。
[0008]所述的兩個半球形電極中任意一個半球形電極殼體上設(shè)置有同軸電纜穿孔，同軸電纜穿孔的直徑為5mm。
[0009]所述的同軸電纜的直徑為5mm。
[0010]所述的電容容量為490pF。
[0011]所述的PCB電路板的厚度為2mm。
[0012]所述的導(dǎo)線焊接在半球形電極的底面邊緣。
[0013]本實用新型采用互相絕緣的兩個半球形電極構(gòu)成球形結(jié)構(gòu)，兩個半球形電極由電容相連，通過標(biāo)定出天線系數(shù)，可以用于測量變電站中由于遭受故障、雷擊和開關(guān)操作而產(chǎn)生的暫態(tài)高頻電磁場，同時還具有制作簡單、測量結(jié)果易于獲取、引起被測電場的畸變較小和可測場強大等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型包括兩個相互絕緣的半球形電極1，半球形電極I的外表面分為半球形殼體表面和底面，兩個半球形電極I之間設(shè)置有PCB電路板2，PCB電路板2上設(shè)置有電容3，電容3的兩個引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個半球形電極I。連接半球形電極I的導(dǎo)線焊接到半球形電極I的底面邊緣并盡可能的短，焊點應(yīng)該盡量小并且光滑，同時半球形電極I的底面邊緣處應(yīng)打磨光滑，以防止由于焊點突出或者尖端效應(yīng)引起的電荷分布不均。PCB電路板2上還設(shè)置有SMA插座4，同軸電纜5的兩端分別設(shè)置有SMA插頭6和BNC插座7，兩個半球形電極I中任意一個半球形電極I殼體上設(shè)置有同軸電纜穿孔，同軸電纜5設(shè)置有SMA插頭6的一端穿過同軸電纜穿孔連接PCB電路板2上設(shè)置的SMA插座4，電容3的兩個引腳還分別連接PCB電路板2上設(shè)置的SMA插座4和同軸電纜5的屏蔽層。
[0016]本實施例中，半球形電極I的半徑為25mm,半球形電極I的厚度為1.6mm,兩個半球形電極I采用兩個對稱的銅質(zhì)半球殼。半球形電極I殼體上設(shè)置的同軸電纜穿孔的直徑為5mm，所述的同軸電纜5的直徑為5mm。電容3容量為490pF。PCB電路板2的厚度為2mm o
[0017]本實用新型在使用過程中，互相絕緣的兩個對稱的半球形電極I構(gòu)成球形結(jié)構(gòu)，兩個半球形電極I通過電容3相連，實質(zhì)上構(gòu)成了球形結(jié)構(gòu)的電容探頭。球形結(jié)構(gòu)的電容探頭具有以下優(yōu)點:
[0018](I)半球形電極I中半球形殼體表面的感應(yīng)電荷與所施加電場強度的關(guān)系易于計算；
[0019](2)可以方便地估算出球形結(jié)構(gòu)的電容3探頭對被測電場的影響；
[0020](3)電場的畸變較小，可以避免尖端放電現(xiàn)象；
[0021](4)通過標(biāo)定天線系數(shù)，可以用于測量變電站中的暫態(tài)高頻電磁場。
【權(quán)利要求】
1.一種高頻電場探頭，其特征在于:包括兩個相互絕緣的半球形電極，兩個半球形電極之間設(shè)置有PCB電路板，PCB電路板上設(shè)置有電容，電容的兩個引腳分別通過導(dǎo)線連接兩個半球形電極，PCB電路板上還設(shè)置有SMA插座，同軸電纜的兩端分別設(shè)置有SMA插頭和BNC插座，同軸電纜設(shè)置有SMA插頭的一端穿過一個半球形電極連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座，電容的兩個引腳還分別連接PCB電路板上設(shè)置的SMA插座和同軸電纜的屏蔽層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的兩個半球形電極采用兩個對稱的銅質(zhì)半球殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的半球形電極的半徑為25mm,半球形電極的厚度為1.6mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的兩個半球形電極中任意一個半球形電極殼體上設(shè)置有同軸電纜穿孔，同軸電纜穿孔的直徑為5mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的同軸電纜的直徑為5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的電容容量為490pF。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的PCB電路板的厚度為2mm o
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高頻電場探頭，其特征在于:所述的導(dǎo)線焊接在半球形電極的底面邊緣。
【文檔編號】G01R29/08GK203551671SQ201320733635
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】張少鋒, 韓金華, 趙磊, 郭磊, 陳豪然, 李曉綱, 陳瑞, 張曉鵬, 屈少平, 王廣周 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院