大功率微波测量校准技术发展综述

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1、2013年6月第33卷第3期宇航计测技术JournalofAstronauticMetrologyandMeasurementJun．，2013V01．33，No．3文章编号：1000—7202(2013)03—0001—06中图分类号：TP274．4大功率微波测量校准技术发展综述文献标识码：A方维海1’2温鑫1’2张璐1’2年丰1’2杨春涛1’2陈云梅1’2(1．北京无线电计量测试研究所，北京100039；2．计量与校准技术重点实验室，北京100039)摘要给出了国内外大功率测量与校准技术的研

2、究水平和现状。对几种典型的大功率测量校准方法的原理和优缺点详细介绍。通过比较研究，提出了一种新的大功率微波测量校准方法：级联耦合测量新技术。相对于其他测量技术，级联耦合测量方法具有准确性和可靠性、可溯源性、实时性、可扩展性和可以多参数同时测量等特性，凸显了其实际运用价值。关键词大功率微波功率测量校准ReviewonDevelopmentsofHigh—powerMicrowaveMeasurementandCalibrationFANGWei．hail’2WENXinl’2ZHANGLul’2N

3、IANFen91”YANGChun．ta01”CHENYun．meil’2(1．BeijingInstituteofRadioMetrologyandTechnology，Beijing100039；2．ScienceandTechnologyonMetrologyandCalibrationLaboratory，Beijing100039)AbstractRecentdevelopmentofhigh—powermicrowavemeasurementandcalibrationhavebee

4、ngiveninthispaper．Detailedintroductionsalsoshowfortypicalmeasurementmethodsaswellastheirmeritsanddrawbacks．Newmethodnamedcascadecouplerstechniqueforthemeasurementofhigh—powermicrowavehasbeenproposedwhichhasthemeritsofaccuracy，reliability，traceability

5、，real—timeandmulti—parametersmeasurement．KeywordsHigh—powermicrowavePowermeasurementCalibration1引言现代信息化战争下的武器系统离不开高科技电子设备，如电子通信、雷达、导航、遥控遥测、电子对抗、目标识别跟踪、信息收集处理等，这些电子设备中大量使用对瞬变电压十分敏感的微电子器件，这使得大功率微波武器及脉冲大功率微波雷达的潜力迅速提高，成为当今电子战和信息战的重要一环。随着科学技术的飞速发展以及电子技术在电

6、子系统中的广泛应用，脉冲大功率微波以其独特的技术优势，正在进入一个迅速发展的时期，被广泛运用于雷达技术和武器系统等方面。脉冲大功率微波技术是高功率微波研究的关键技术之一。俄罗斯、美国、日本和西欧等国家和地区都对脉冲大功率微波技术投入大量的资金展开研究，使其在功率上已经达到了武器应用的水平，在军事领域的用途也越来越广泛。我国的脉冲大功率微波技术经过多个五年计划的连续支持，在脉冲大功率微波基础物理、关键技术以及武器样机研制方面得到了快速发展。随着脉冲功率的进一步提高，其峰值功率达到兆瓦以上，这给脉冲

7、大功率微波的测量与校准技术提出了更高的要求。国内研究单位采用波导探针技术、波导耦合器技术和探测器技术等对脉冲大功率微波的功率进行测量，其可测量峰值宇航计测技术2013矩功率可以达到兆瓦甚至吉瓦量级，但是由于高峰值功率、大功率波导传输、耦合和衰减等各方面关键技术研究水平的限制，脉冲大功率微波的测量一直存在着测量不准的问题。为了保证雷达的作用距离和抗干扰能力，其平均功率达到上百瓦，甚至上千瓦。大功率微波广泛运用于雷达发射机中，国外的大功率雷达发射机广泛应用于海基、陆基反导弹雷达，星载用于军事侦察的合

8、成孔径雷达等等。国内大功率微波发射机也广泛应用于多种雷达，比如炮位侦校雷达、海浪和海流检测的导航雷达，船舶交通管制雷达等等。大功率微波的功率参数作为雷达发射机最基本的参数之一，其量值大小与微波发射设备的输出信号幅度、接收设备的灵敏度，以及放大设备的增益等参数密切相关。对于大功率微波雷达发射机功率的准确测量直接关系到整个雷达系统的性能指标。脉冲大功率技术的广泛运用给脉冲大功率的测量与校准技术提出了更高的要求。分析国内外对脉冲大功率的研究及发展状况，脉冲功率的测量和校准技术主要包括在线测量技术和辐射