[发明专利]一种全封闭式可校准的磁环阻抗测量夹具及磁环阻抗测量方法

说明书

本发明提供了一种全封闭式可校准的磁环阻抗测量夹具。该磁环阻抗测量夹具包括金属外壳和位于金属外壳内的绝缘支撑件和金属同轴芯线，整体为同轴型结构；所述金属外壳分为A部分外壳和B部分外壳；金属外壳的两端各设置有一个电气接头；所述绝缘支撑件相应分为第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，分别固定设置于A部分外壳和B部分外壳内，并在靠近外壳对接位置留出用于安装待测磁环的空间；所述金属同轴芯线贯穿所述第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，并相应与金属外壳两端设置的电气接头连接。本发明采用全封闭的同轴结构，避免了高频寄生电容和漏感对测量结果的影响；同时该同轴结构的稳定限位，能够提高磁环阻抗在高频测量时的准确性和一致性。

技术领域

本发明属于电磁兼容技术领域，涉及一种磁环阻抗测量夹具及磁环阻抗测量方法。

背景技术

连续波辐射试验方法是一种低电平试验方法，可针对大型和/或固定设施进行试验，了解系统对电磁场信号的响应特性。IEC 61000-4-23中介绍了有关连续波测试的方法、步骤及测试设备。椭圆辐射器作为一种连续波辐射试验装置，其辐射范围大，低频响应好，是一种性能较好的连续波辐射试验装置。

椭圆辐射器通过磁环和绕接在磁环上的电阻来实现阻抗加载，在工作区域获得近似平面波的电磁场。不同磁环的阻抗特性对加载效果的影响较大，需要对不同的磁环阻抗及其加载后的总阻抗进行测量。椭圆辐射器的频率范围高频可到1GHz，因此需要在1GHz以下的频率范围内，研究所加载的磁环阻抗特性。

对于脉冲变压器、电流注入钳、脉冲防护器件等电磁兼容领域设备的设计和优化建模也离不开磁性材料的宽带复磁导率的测量，这些应用场景大多要求磁环磁谐振频率在400MHz以下。目前对于环形磁性材料，多使用电感测量法，其采用的测试线圈及测试布局如图1所示。电感测量法对于磁环阻抗的低频测量具有足够的精度，而随着频率的升高，线圈的寄生参数对测量的影响无法忽略。线圈匝数越多，寄生参数的影响越大。为减小寄生参数的影响，有文献中使用单匝线圈测量磁环阻抗，同时为避免磁环的局部饱和减少漏感，使用了单匝全覆盖线圈。然而为了在400MHz以下获得较准确的复磁导率测量结果，该测量方法仍然需要对杂散参数进行单独的测量和补偿。同时，由于电感测量法没有专用的固定连接装置，导致每次测量都需要在磁环上重新绕制或连接线圈，难以保证线圈连接的一致性，而进行高频测量时线圈的微小变化都将使阻抗发生较大变化，从而影响测量结果的一致性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是：提高磁环阻抗的测量精度，减小测量方法的复杂度，拓展测量的频率范围。

为了实现以上目的，本发明提出以下技术方案：

一种全封闭式可校准的磁环阻抗测量夹具，包括：金属外壳和位于金属外壳内的绝缘支撑件和金属同轴芯线，整体为同轴型结构；

所述金属外壳分为A部分外壳和B部分外壳，两者沿轴向对接形成全封闭的腔室；金属外壳的两端各设置有一个电气接头；

所述绝缘支撑件相应分为第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，分别固定设置于A部分外壳和B部分外壳内，并在靠近外壳对接位置留出用于安装待测磁环的空间；

所述金属同轴芯线相应分为第一金属同轴芯线和第二金属同轴芯线，分别贯穿所述第一绝缘支撑件和第二绝缘支撑件，并相应与金属外壳两端设置的电气接头连接；在对接状态时，所述第一金属同轴芯线与第二金属同轴芯线沿轴向对接。

可选地，所述金属外壳形成的全封闭的腔室为圆柱形腔室，所述绝缘支撑件为圆环柱形结构，所述金属同轴芯线的外径与待测磁环的中心孔径相适配(基本相等)，从而有助于在径向上形成可靠限位。当然，也可以考虑对绝缘支撑件的端面设置面对面的凹槽结构起到对待测磁环的限位作用。

可选地，所述第一金属同轴芯线和第二金属同轴芯线的对接面设置为适配的插销结构，即沿轴向一个为凹槽另一个为凸起进行导向适配。当然，也可以采用螺纹连接等可拆卸连接形式。