场强探头校准之后才能用于电场的测量,IEEEStd 1309-2013标准中,推荐产生标准电磁场的设备有TEM小室、GTEM小室、喇叭天线等,但均无法满足宽频段、大场强的探头校准。为了实现宽频段、大场强的探头校准,本文研制了一种新的场强探头校准装置——同轴锥形场生成系统,简称同心锥。本文首先介绍了同心锥的基本结构及其工作原理,推导出同心锥特性阻抗和内部场强的计算公式。结合特性阻抗、场强以及VSWR等参数对同心锥进行了初步设计。同心锥的性能好坏主要与其接头以及终端的设计有关,因此同心锥接头和终端的设计是本文的研究重点。接头部分精度高,直接影响同心锥的高频性能,针对接头处绝缘支撑的材料、尺寸以及电容补.偿进行设计,保证特性阻抗的连续性。并用CST-MWS对同心锥接头进行优化。终端采用终端短路以及终端接匹配负载两种方案。终端短路通过吸波材料减少电磁波的反射,终端接匹配负载通过阻抗匹配和电磁波吸收两种方式来降低反射。针对加工后的接头和终端结构进行调试。通过测试TDR曲线,找出特性阻抗异常的位置后对接头进行整改,并测试不同终端方案的电压驻波比。再对同心锥内部的电场进行仿真,得出同心锥的电场分布。选取同心锥场均匀区内的一个位置作为探头的校准点,测出该点在不同频段的场强大小,通过使用可溯源至国家标准实验室的传递标准实现对场强探头的校准。通过对同心锥接头和终端的调试,最终同心锥在200MHz-18GHz频段内的电压驻波比小于2,同心锥的特性阻抗保持平稳,给出同心锥校准点的场强值,实现场强探头的校准。