发射机脉冲功率测量的实验分析.pdf

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1、第25卷第2期舰船电子对抗2002，25（2）：38!39发射机脉冲功率测量的实验分析徐有才（船舶重工集团公司723所，扬州225001）摘要通过对发射机脉冲功率测量过程中极易干扰测量精度的因素进行分析，从大功率测量的基本原理入手，并结合实验中的具体数椐探讨各干扰因素对特大功率总测量不确定度的反映程度，给出了改进测量精度的措施。关键词特大功率量热水负载损耗失配非即时替代效率致，而不要求精确定度。在替代电阻的位置能保0引言证水负载的结构优化不受影响时，这样的测量结高频量热负载完全吸收由传输线送来的微果必然是

2、合理的。波功率并将它转化为热，这是微波功率测量的最水负载对脉冲功率的测量与其平均值相对基本最古老的方法。虽然10W以下的中功率应，在满足峰值极限范围内，其替代公式与连续已完全能够由定向耦合器（或功率衰减器）与小波相同，为：功率计组合精确测量，但流动水负载量热计对于P／P/="t／"t/（2）10W以上到数千W的特大功率仍是目前最经式中：P，"t为实际功率和绝对温差；P/，"t/为济的唯一直接测量手段。其精度对于各类型的替代功率和替代温差。脉冲雷达体制、多波束干扰系统的实验室测量十测量系统如图1所示。分重要

3、。1测量简论由于水在100Mhz!30Ghz范围内的损耗角正切值足够高，可以很便利地兼作消耗与吸收微波功率和量热流体。对于流体量热计，绝对功率的测量公式为：P=O·c·d·"t（1）式中：O是水的容积流速；c是水的比热；d是水图1含替代量热功能的水负载系统的密度；"t是稳态温差。事实上为了避免测量流速及将热电偶按温2影响测量精度的因素差定度的必要，用工频替代法对能够反映微波功率的温差电动势进行刻度和校准，只要水的流速2.1对水负载的要求在测量过程中保持恒定，就不需要测出精确的水（1）高频流速值，对温差测量

4、也只要求替代前后指示一为了保证阻抗的宽带匹配，必须使水柱的横收稿日期：20010709第2期徐有才：发射机脉冲功率测量的实验分析39向尺寸合乎渐变原则，并有足够长度来吸收微波效比。功率。一定的水柱形状只能承担相对大的瞬间可以看出大功率计的只与水的微波效应"e功率而不发生击穿，否则容易发生微波泄露。和替代电阻相对热效比有关，与驻波比无关，随在实验中必须保证水的纯洁以减少微粒对频率变化极小，对于时间及环境都很稳定，可认微波的散射所造成的效率下降和损耗角正切值为历久不变。随频率的变化所产生的非线性抖动效应。（3

5、）电路（2）量热对微波功率进行替代校准，总要经过电子线功率消耗要均匀分配在水柱全程，以避免局路和仪表才能显示。由于220V市电的不稳定，部汽化产生热的损失。同时在热容量允许时让指针式表头相对于数字式而言精确度不高等（如引入波导的水量尽量小，以降低热时间常数来保指针式读数精度可达3%，而数字式读数精度近证较快的响应速度。0.5%），虽经过校准仍然克服不了其剩余影响。一般该项影响的修正值用e表示。在保证水流畅通的同时，测量头中的水容器与波导的金属壁之间不允许有任何直接接触以3测量总定度避开测量温差在两点之间的

6、任何热损。测量头综上所述，指针式表头的读数与入射功率的内偶然落入的异物只会导致测量结果的差异，因关系可表示为：而必须保证清洁。12）··1（5）m=（1-e）（1-!!l!"ei2.2引入的不确定因素根椐大功率计相关资料，在实验中测值如（1）失配下：频率点在5cm波导边界，取6000Mhz进行测量头、过渡波导和被测件的连接不当，过3次测量；反射系数模实测值为0.123，0.115，渡波导的频效差（如SD2460大功率计，当频0.119（极限误差取0.021）；水负载的替代总效率扩展后在5!3cm之间无法保

7、证6!8.5Ghz率在0.94!0.98之间，取中间值0.96（视水"e的匹配）造成传输中的反射。的纯净与否）；电路影响带来的综合修正值约在由反射理论知失配时（0.5!3）%之间，取最大值3%。12）（3）根椐不确定度定义，对测量各分量综合分析l=1i（1-!!l!式中：1为不匹配负载所接受的净功率；1为入结果列表（以1／1表示测量结果）如下：limi射到不匹配负载端面上的功率；（1-!!!2）为误l标准不确灵敏度i不确定度来源合成分量差因子，属系统所有，一旦系统连接完成，该项值定度分量系数即成为相对定值

8、，通过正确连接可以最大程度降13次测量的随机性0.0047-0.22-0.0010低，免除该项的根本条件在于使!l=0，此时大2标网校准不准确性0.0121-0.21-0.0025功率计才能正确反映入射功率，否则便只能测出3替代不等效性0.01150.960.0110净功率。4电路参数不稳定性0.0058-0.95-0.0055（2）损耗合成不确定度u0.0126由于热转换的替代校准不完全性，存在1个扩展不确定度U=2u0.0