VFTO传感器校准用2 kV亚纳秒级上升沿方波发生装置研制

为实现对特快速暂态过电压(very-fast transient overvoltage, VFTO)传感器的校准,并测试其测量带宽上限,围绕2 kV亚纳秒级上升沿方波发生装置研制开展工作。分析了方波发生装置的基本原理;设计了阻抗完全匹配的进线端结构;设计了用于陡化上升沿的气体开关结构,试验研究了充气气压对其动作稳定性的影响,确定了气体开关充气气压和间隙距离;基于阻抗匹配和腔体波阻抗连续的基本原则,设计了用于模拟传感器布置环境的同轴传输腔体,结合仿真分析结果,设计了腔体内导体支撑绝缘件的基本结构;研制了可兼做传输腔体末端匹配用的电阻分压器。试验结果表明:所研制的方波发生装置可输出幅值2kV、上升时间<1ns的电压方波。采用该方波发生装置对VFTO传感器进行了校准,确定该传感器的带宽上限为287 MHz,测试环境下的刻度因数为37 877。