RU54695U1 - Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство - Google Patents

Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство Download PDF

Info

Publication number
RU54695U1
RU54695U1 RU2006102789/22U RU2006102789U RU54695U1 RU 54695 U1 RU54695 U1 RU 54695U1 RU 2006102789/22 U RU2006102789/22 U RU 2006102789/22U RU 2006102789 U RU2006102789 U RU 2006102789U RU 54695 U1 RU54695 U1 RU 54695U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strip
capacitor
coaxial
input
housing
Prior art date
Application number
RU2006102789/22U
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Владимирович Дмитриев
Лев Николаевич Зюзин
Виктор Михайлович Шувалов
Original Assignee
Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом)
Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт импульсной техники" (ФГУП НИИИТ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом), Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт импульсной техники" (ФГУП НИИИТ) filed Critical Российская Федерация в лице Федерального агентства по атомной энергии (Росатом)
Priority to RU2006102789/22U priority Critical patent/RU54695U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU54695U1 publication Critical patent/RU54695U1/ru

Links

Landscapes

  • Testing Relating To Insulation (AREA)

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в сигнальных трактах измерительных систем, между первичным преобразователем, например, детектором и регистрирующим устройством. Техническим результатом данного предложения является снижение стоимости благодаря повышению технологичности и существенное упрощение конструкции, обеспечивающей простоту перехода к другим номиналам емкости, рабочих напряжений и волнового сопротивления. Технический результат достигается тем, что коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство (КПРУ) выполнено в металлическом корпусе, в боковых стенках которого расположены входной и выходной коаксиальные разъемы, основание корпуса является первым полоском полосковой линии, имеющей волновое сопротивление, согласованное с волновым сопротивлением коаксиальных разъемов, в разрыв второго полоска, расположенного внутри корпуса на диэлектрических опорах, высота которых определяет расстояние между первым и вторым полосками, включены параллельно соединенные высоковольтные бескорпусные конденсаторы, образующие в разрыве второго полоска ВЧ ВВ конденсатор, концы второго полоска подключены соответственно к внутренним проводникам входного и выходного коаксиальных разъемов, внешние проводники которых подключены к первому полоску - нижней стенке корпуса. Существо данного предложения заключается в том, что согласованы коаксиальная линия сигнального тракта и полосковая линия, содержащая ВВ ВЧ конденсатор. Существо изобретения заключается также в том, что размеры корпуса, полосковой линии и блока бескорпусных конденсаторов, их взаимное расположение полосковой линии выбраны такими, что при прохождении электромагнитной волны в полосковой линии в заданной полосе частот не возникает резонанс.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в сигнальных трактах измерительных систем, между первичным преобразователем, например, детектором и регистрирующим устройством, например, скоростным осциллографом. Такое устройство необходимо, так как первичный преобразователь-датчик требует высокого - порядка 1-2 кВ - напряжения питания, а электрические сигналы на выходе первичного преобразователя имеют широкий спектр частот до 10 ГГц. Конденсаторное разделительное устройство должно обладать значительной емкостью Ср>0,1 мкф, высоким рабочим напряжением и равномерной амплитудно-частотной характеристикой в пределах требуемой полосы пропускания. Эти требования являются противоречивыми, так как увеличение емкости и рабочего напряжения вызывает увеличение его габаритных размеров, и как следствие, уменьшение граничной частоты.
Известно высокочастотное коаксиальное конденсаторное устройство, содержащее коаксиальную линию, образованную двумя отрезками с конусообразными внутренними и внешними проводниками, обращенными друг к другу основаниями, резисторы с металлическими контактами, размещенными между внутренними и внешними проводниками и электрически соединенные с ними, низкочастотный конденсатор, установленный между внутренними проводниками, и центральный опорный элемент, закрепленный в основаниях корпусов (1, Осциллограф скоростной С7-15. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Вильнюс, 1976) Недостатком устройства (1) является неравномерность АЧХ, обусловленная возникновением волн высшего типа и низкая механическая прочность, связанная с недостаточной толщиной опорного элемента.
Известны СВЧ-конструкции, содержащие полосковые линии и коаксиальные разъемы (2, пат. РФ №2189125, 2080752. 2080700, 2065507 и др.), в которых осуществляется согласование полосковых СВЧ блоков и коаксиальных линий.
В патентах США (3, №№6008702, 5444729, 5245625, 5166600 и других по классам МПК H 01 G 4/40, Н 01 Р 5/03, Н 01 Р 5/07 представлены фрагменты полосковых СВЧ-элементов и коаксиальных переходов.
Наиболее близким техническим решением к данному предложению является коаксиальное конденсаторное устройство, содержащее входной и выходной коаксиальные разъемы, высоковольтный высокочастотный (ВВ ВЧ) конденсатор, причем к внутреннему проводнику входного коаксиального разъема подключена одна обкладка ВЧ ВВ конденсатора, вторая обкладка которого подключена к внутреннему проводнику выходного коаксиального разъема, представленное (4) в пат. РФ №2068589 H 01 G 4/40 - тот же заявитель - ФГУП НИИ импульсной техники. В устройстве (4) коаксиальная линия образована двумя отрезками с конусообразными внутренним и внешним проводниками.
Выполнение конусов с высокой точностью очень трудоемко, нетехнологично и требует значительных экономических затрат. Следующим существенным недостатком прототипа является сложность перехода к другим номиналам емкости, рабочего напряжения и волнового сопротивления, так как требует полной переработки геометрии конусных линий, что соответствует новой разработке.
Техническим результатом данного предложения является существенное упрощение конструкции, обеспечивающее простоту перехода к другим номиналам емкости, рабочих напряжений и волнового сопротивления. Упрощение технологии изготовления существенно снижает стоимость разделительного конденсаторного устройства.
Технический результат в конденсаторном разделительном устройстве, содержащем входной и выходной коаксиальные разъемы, высоковольтный высокочастотный конденсатор, причем одна обкладка ВВ ВЧ конденсатора подключена к внутреннему проводнику входного коаксиального разъема, вторая обкладка - подключена к внутреннему проводнику выходного коаксиального разъема, блок резисторов, включенный между внутренним проводником входного коаксиального разъема и высоковольтным разъемом, достигается тем, что конденсаторное разделительное устройство выполнено в металлическом корпусе, в боковых стенках которого расположены входной и выходной коаксиальные разъемы, основание корпуса является первым полоском полосковой линии, имеющей волновое сопротивление, согласованное с волновым сопротивлением коаксиальных разъемов, в разрыв второго полоска, расположенного внутри корпуса на диэлектрических опорах, высота которых определяет расстояние между первым и вторым полосками, включены параллельно соединенные высоковольтные бескорпусные конденсаторы, образующие в разрыве второго полоска ВЧ ВВ конденсатор, концы второго полоска подключены соответственно к внутренним проводникам входного и выходного коаксиальных
разъемов, внешние проводники которых подключены к первому полоску - нижней стенке корпуса.
Существо данного предложения заключается в том, что согласованы коаксиальная линия сигнального тракта и полосковая линия, содержащая ВВ ВЧ конденсатор. Существо изобретения заключается также в том, что размеры корпуса, полосковой линии и блока бескорпусных конденсаторов, их взаимное расположение выбраны такими, что при прохождении электромагнитной волны в полосковой линии в заданной полосе частот не возникает резонанс.
Предлагаемое коаксиально-полосковое разделительное устройство представлено на фиг1 (в разрезе), на фиг.2 - расчетная амплитудно-частотная характеристика и АЧХ опытных образцов КПРУ.
Принятые обозначения:
Входной и выходной высокочастотные разъемы 1, 2; входной и выходной участки 3, 4 второго полоска полосковой линии; блок бескорпусных конденсаторов 5, образующие высоковольтный высокочастотный конденсатор; основание 6 корпуса, работающее как первый полосок полосковой линии; боковые стенки 7, 8 корпуса на которых закреплены ВЧ коаксиальные разъемы; верхняя 9 стенка корпуса; блок резисторов 10 для подачи высоковольтного напряжения; высоковольтный разъем 11; диэлектрические опоры 12-15 с элементами крепления (винтами), на которых размещается первый полосок относительно второго полоска; обкладки 16, 17 ВЧ ВВ конденсатора; внутренние проводники 18, 19 входного и выходного коаксиальных разъемов; внешние проводники 20, 21 входного и выходного коаксиальных разъемов.
В качестве входного и выходного ВЧ-разъемов 1, 2 использованы разъемы типа СР75-168 ФВ. Входной и выходной участки 3, 4 второго полоска полосковой линии выполнены из латуни, покрытие - О-Ви(99,5); использован блок 5 бескорпусных конденсаторов типа К15-20в - 0,1 мкФ - 2 кВ; основание 6 корпуса, работающее как первый полосок полосковой линии, выполнено из латуни, покрытие - О-Ви(99,5); боковые стенки 7, 8 корпуса, на которых закреплены ВЧ коаксиальные разъемы, выполнены из латуни, покрытие - О-Ви(99,5); верхняя стенка 9 корпуса выполнена из латуни, покрытие - О-Ви(99,5); для подачи высоковольтного напряжения использованы блок 10 резисторов типа ТВО 2 Вт - 1 МОм; в качестве высоковольтного разъема использован разъем типа ТВШР45; диэлектрические опоры 12-15 выполнены из фторопласта типа Ф4.
Предлагаемое устройство при включении в измерительный тракт работает следующим образом.
Высокое (до 2-х кВ) напряжение для питания датчика (на чертеже не представлен) подается через высоковольтный разъем 11 и блок резисторов 10 на внутренний проводник 18 входного коаксиального разъема 1 и далее по линии передачи на датчик - первичный преобразователь (линия передачи и датчик не показаны). Блок параллельно включенных, высоковольтных высокочастотных конденсаторов 22, образует ВВ ВЧ конденсатор 5, рассчитанный на высокое напряжение питания датчика. Он предназначен для предохранения регистрирующей аппаратуры, подсоединяемой к выходному разъему 2, от высокого постоянного напряжения. При срабатывании датчик формирует импульс, амплитуда которого в среднем равна половине напряжения питания, а длительность такова, что емкость ВВ ВЧ конденсатора 5 должна пропустить его без заметных искажений плоской части вершины. Указанный импульс имеющий как правило нано, субнано-секундный или пикосекундный фронт, попадает на входной разъем 1, далее на входной участок первой полосковой линии 3, проходит без заметных искажений через ВВ ВЧ конденсатор 5 и далее через выходной участок 4 первого полоска и выходной разъем 2 подается через выходную кабельную линию на регистрирующую аппаратуру (выходная кабельная линия и регистрирующая аппаратура не показаны).
Отсутствие искажений фронта передаваемого импульса определяется высокочастотностью конструкции, то есть согласованием всех импедансов, отсутствием в конструкции существенных неоднородностей и резонансов в заданной полосе частот. Полоса частот, на которую рассчитана конструкция как раз и определяется длительностью фронта передаваемого импульса, которую надо передать без существенных искажений.
Расчет предлагаемого устройства, для подтверждения возможности получения указанных параметров, был проведен с помощью программы MW-Office, причем для расчета была принята эквивалентная схема, в которую включалась электромагнитная (ЕМ)-структура, описывающая электромагнитные свойства конструкции.
Была исследована АЧХ эквивалентной схемы для выявления возможных резонансов волноводного типа. Расчетная АЧХ и экспериментально полученные АЧХ опытных образцов КПРУ представлены на фиг.2. Как видно из фиг.2, экспериментально полученная АЧХ согласуется с расчетной АЧХ.
Таким образом доказана возможность получения полосы пропускания порядка 1,5-1,6 ГГц при емкости порядка 1 мкФ, рабочем напряжении порядка 1,8 кВ. Такое конденсаторное разделительное устройство надежно защищает сигнальный тракт и
регистрирующую аппаратуру от высоковольтного напряжения и пропускает импульсные сигналы от датчика (например, детектора) в указанном диапазоне частот.
Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство разработано на современной элементной базе, существенно проще в изготовлении, по сравнению с конусообразными проводниками коаксиалов прототипа, и может быть легко адаптировано к изменению номиналов рабочего напряжения, требуемой емкости.
Предлагаемое коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство обладая достоинствами прототипа: рабочее напряжение 1,8 кВ, АЧХ без резонансных выбросов в пределах полосы пропускания порядка 1,5 ГГц имеет по сравнению с ним преимущества, заключающиеся в увеличении емкости в 10 раз, упрощении конструкции, и как следствие, в гибкости адаптации к изменению номиналов рабочего напряжения и требуемой емкости, а также в снижении стоимости благодаря упрощению технологии изготовления.
ЛИТЕРАТУРА
1. Осциллограф скоростной С7-15. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. - Вильнюс, 1976)
2. Пат. РФ №2189125, 2080752, 2080700, 2065507.
3. Пат. США №№6008702, 5444729, 5245625, 5166600, МПК H 01 G 4/40, Н 01 Р 5/03, Н 01 Р 5/07.
4. Пат. РФ №2068589 H 01 G 4/40, прототип.

Claims (1)

  1. Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство (КПРУ), содержащее входной и выходной коаксиальные разъемы, высоковольтный высокочастотный конденсатор (ВВ ВЧ), причем одна обкладка ВВ ВЧ конденсатора подключена к внутреннему проводнику входного коаксиального разъема, вторая обкладка подключена к внутреннему проводнику выходного коаксиального разъема, блок резисторов, включенный между внутренним проводником входного коаксиального разъема и высоковольтным разъемом, отличающееся тем, КПРУ выполнено в металлическом корпусе, в боковых стенках которого расположены входной и выходной коаксиальные разъемы, нижняя стенка корпуса является первым полоском полосковой линии, имеющей волновое сопротивление, согласованное с волновым сопротивлением коаксиальных разъемов, в разрыв второго полоска, расположенного внутри корпуса на диэлектрических опорах, высота которых определяет расстояние между первым и вторым полосками, включены параллельно соединенные высоковольтные бескорпусные конденсаторы, образующие в разрыве второго полоска ВВ ВЧ конденсатор, концы второго полоска подключены соответственно к внутренним проводникам входного и выходного коаксиальных разъемов, внешние проводники которых подключены к первому полоску - нижней стенке корпуса.
    Figure 00000001
RU2006102789/22U 2006-01-31 2006-01-31 Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство RU54695U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102789/22U RU54695U1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006102789/22U RU54695U1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU54695U1 true RU54695U1 (ru) 2006-07-10

Family

ID=36831133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006102789/22U RU54695U1 (ru) 2006-01-31 2006-01-31 Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU54695U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814805C1 (ru) * 2024-01-16 2024-03-04 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Коаксиально-полосковое разделительное конденсаторное устройство

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2814805C1 (ru) * 2024-01-16 2024-03-04 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Коаксиально-полосковое разделительное конденсаторное устройство

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0112361B1 (en) Radiofrequency transducer and method of using same
US5432489A (en) Filter with strip lines
KR101980791B1 (ko) Pim 측정들을 위한 필터 구조물들
EP2520943B1 (en) Apparatus for detecting partial discharge for electric power devices
CN110275125B (zh) 一种校准冲击电流测量装置动态特性的系统和方法
JP5576483B2 (ja) 部分的放電の測定によるガス絶縁高電圧電気開閉器の監視装置、及び該監視装置を用いたガス絶縁高電圧電気開閉器
US20130171877A1 (en) High-voltage coupling device
KR100323895B1 (ko) 공진기및이공진기를쓴여파기
RU54695U1 (ru) Коаксиально-полосковое конденсаторное разделительное устройство
US7692518B2 (en) Compact broadband non-contacting transmission line junction having inter-fitted elements
US3783419A (en) Resonator for gyromagnetic-resonance spectrometer
JP4156512B2 (ja) 電磁結合現象を抑制するための装置
JP4572819B2 (ja) 誘電体共振器および誘電体フィルタ
EP2963732A1 (en) Pole band-pass filter
CN114747087B (zh) 电介质波导管谐振器以及电介质波导管滤波器
JP2005503223A6 (ja) 電磁結合現象を抑制するための装置
CN108710130B (zh) 移动物体感应器
JPH08154008A (ja) 導波管同軸変換器
CN111033884B (zh) 一种滤波器、双工器及通信设备
JPH08124753A (ja) 電気機器ブッシング用シールドリング
Belyaev et al. Bandpass filter with an ultra-wide stopband designed on miniaturized coaxial resonators
US9634367B2 (en) Filter
RU2798200C1 (ru) Микрополосковый полосно-пропускающий СВЧ-фильтр
RU2814805C1 (ru) Коаксиально-полосковое разделительное конденсаторное устройство
RU2646946C1 (ru) Излучающая антенна

Legal Events

Date Code Title Description
PC12 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for utility models

Effective date: 20100915

MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120201