[发明专利]一种多通道高压射频采样器件

说明书

本发明涉及离子阱质谱技术领域，公开了一种结构较为简单且稳定的多通道高压射频采样器件，具备：一PCB电路板，在PCB电路板上蚀刻出两条长度相等、距离接近的平行铜导线，以构成电容结构；在PCB电路板设有一高压射频接口及一采样输出接口；其中，高压射频接口与采样输出接口通过平行铜导线耦合；高压射频接口的一端通过爪簧针座连接高压射频电源，用于接收高压射频信号；采样输出接口用于感应高压射频信号，并形成一与高压射频信号相同频率的低压射频信号，通过检测低压射频信号以对高压射频信号进行分析与测量，且可在制板过程中蚀刻多个上述结构，形成多通道采样器件。

技术领域

本发明涉及离子阱质谱技术领域，更具体地说，涉及一种多通道高压射频 采样器件，可实现高压射频信号的快速实时在线取样。

背景技术

对射频信号进行采样测量通常有电容分压式和电阻分压式两种方法。为了 对上千伏的高压射频信号进行测量，通常会使用电容分压电路，其优点在于采 样电路对主要电路影响较小，同时安全性较高。目前，现有通常用来测量射频 高压信号的电容分压采样电路，如图1所示，一般通过在测量处并联一路两个 串联的电容(图1的C1和C2)，当有射频信号流过主电路时，两电容之间可 以感应出一个较小的同频率采样信号。然而，现有的电路设计中会使用两个不 同电容值的商用耐高压电容(如瓷片电容)来构成电容分压电路，这样会导致 成本增加，同时也会占据更大的空间，当需要多个高压射频采样时，所需成本 和器件空间也会随之增加。

因此，如何简化采样电路的结构及降低生产成本成为本领域技术人员解决 的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述现有的电路设计中会 使用两个不同电容值的商用耐高压电容(如瓷片电容)来构成电容分压电路， 这样会导致成本增加，同时也会占据更大的空间的缺陷，提供一种结构较为简 单且稳定的多通道高压射频采样器件。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多通道高压射频采 样器件，具备：

一PCB电路板，在所述PCB电路板上直接蚀刻出两条长度相等、距离接 近的平行铜导线，以构成电容结构；

在所述PCB电路板设有一高压射频输入与输出接口及一采样输出接口； 其中，

所述高压射频接口与所述采样输出接口通过平行铜导线耦合；

所述高压射频接口的一端通过爪簧针座连接高压射频电源，其用于接收高 压射频信号，另外一端通过爪簧插孔与电极端连接；

所述采样输出接口连接的平行铜导线用于感应所述高压射频信号，并形成 一与所述高压射频信号相同频率的低压射频信号，通过检测所述低压射频信号 以对所述高压射频信号进行分析与测量；或

且可重复多个上述结构，形成多通道采样器件。

在一些实施方式中，在所述PCB电路板上蚀刻出两条长度相等、距离接 近的平行铜导线，构成的电容结构为第一电容。

在一些实施方式中，所述第一电容的两条铜导线长设为10mm-15mm、 导线间距设为1.300mm-1.420mm。

在一些实施方式中，在所述PCB电路板上还设有第二电容，所述第二电 容的一端与所述第一电容的一端及所述采样输出接口的一端共同连接，所述第 二电容的另一端与公共端连接。

在一些实施方式中，所述第一电容两端的电压设为U1，所述第二电容两 端的电压设为U2，

需要测试的电压设为U，根据公式：

可知：

故而测量的电压与实际输出电压的比例为：