X频段微波中功率量热技术研究.pdf

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1、2010年6月宇航计测技术Jun．．2010第30卷第3期JournalofAstronautic：MetrologyandMeasurementV01．30，N(J．3-__-__—-—__—_______●_—_●—_—-—____●-——一II—II—————_—_—_—●_———_●—●—●_—_—l___—_—___文章编号：1000-7202(2010)03—0016—06中图分类号：TM933．3+4X频段微波中功率量热技术研究何巍1’2陈云梅1’2(1．计量与校准技术国防科技重点实验

2、室，北京100039；2．北京无线电计量测试研究所，北京100039)文献标识码：A摘要量热计与微量热计作为微波功率测量标准的实现形式被广泛采用。量热计法对测量环境的温度，测量功率电平幅度的稳定度，测量时间，测量设备的时间稳定系数等因素均有非常高的要求。在微波小功率的测量中，E2t-_条件比较容易满足。但在微波中功率量热计法的测量中，量热体温升明显，环境温度不宜稳定，放大器输出幅度抖动等种种因素都会影响到测量结果的准确度。通过针对中功率量热技术研究中遇到的常见问题进行解决，得到r比较理想的实验结果，

3、并利用现有的中功率标准对所设计的量热体进行了直流／微波功率替代效率测量，具有一定的参考价值。关键词x频段量热计+有效效率TheResearchonXBandMicrowavePowerCalorimetricTechniqueHEWeil，一CHENYan-meil，2(1．NationKeyLaboratoryofMetrologyandCalibrationTechnology，Beijing100039；2．BeijingInstituteofRadioMetrologyandMeasurem

4、ent，Beijing100039)AbstractThestandardlaboratoriesinmostcountriesalwaysusethecalorimeterormicrocalorime．tertoestablishthehighfrequencyandmicrowavepowerstandard．，11lecalorimeteronpowermeasurementhasverystrictrequirementonenvironmenttemperature，measuredpo

5、werleveling，measuredtimeetc．Whenwemeasurethemicrowavepower(<10roW)，thoseconditionwillbeeasysatisfaction．Butwhenwemeasurethepower(≥lW)，theenvironmenttemperatureandtheloadtemperaturechangeacutely．theamplifiergoutputalwayswobble，alltheseconditionwillaffec

6、ttheaccuracyofthepowermeasure．ment．80theresearchonmicrowavepower(≥lW)measurementwithcalorimeterisimportant．Inthispaper，wesolvetheprobleminmicrowavepower(≥lW)measurement，andmeasuredtheDC／RFsub—stitutionefficiencyofthecalorimeterwithourpowerstandard，ther

7、esultshasthereferenceworthtobuildourpower((≥1W)standard．KeywordsX．bandCalorimeter+Effectiveefficiency1引言量热计是目前最准确的微波功率测量方法，中功率量热技术所面临的技术难点与小功率量热技术不同。中功率量热计的关键部件量热体由负载与隔热传输线组成，由于其针对中功率进行测量，所以要求负载具有一定的热容量，即负载外壳的质量和吸收体的体积与小功率负载相比都有了很大提高。在第3期X频段微波中功率鼍热技术研究

8、负载整体体积、质量提高的基础上，与其所连接的隔热波导需要具有一定的承重能力，在小功率量热计中经常使用的不锈钢隔热波导不再适用于中功率量热计，需要寻找新的途径设计隔热波导。在中功率量热计中，由于采用了体积式吸收体负载，微波加热与直流加热所造成的温度分布不同对中功率量热体的温升影响更为明显。并且中功率母热体的温升与小功率量热体相比增大了很多，对于周围的环境影响更加明显，如何对量热体的温升准确测量也成为我们需要首要解决的问题。本文在中功率量热计设计的基础上，通过解决以上几点