CN103091549A - 一种微波大功率测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种微波大功率测量方法，包括：功率校准：通过可控电源加热发热电阻产生一预设功率，发热电阻加热去离子水，热电偶测量去离子水在所述发热电阻加热前与加热后的温差，以得到功率与去离子水的温差之间的关系；测量微波大功率：断开可控电源，微波通过微波波导对去离子水进行加热，热电偶测量去离子水在微波加热前与加热后的温差，依据去离子水在微波加热前与加热后的温差及功率与去离子水的温差之间的关系，计算出微波功率，实现微波大功率测量。采用本发明可以减小微波大功率测量中存在的误差。

Description

一种微波大功率测量方法
技术领域
本发明涉及微波技术领域，尤其涉及一种微波大功率测量方法。
背景技术
随着无线电电子学、雷达技术、微波通讯、宇航技术、原子能工业等的迅速发展,对微波大功率、超大功率的测量要求愈来愈多,精确度要求一也愈来愈高。目前，微波大功率测量通常采用以下两种方法：1.微波小功率计+高功率衰减器组合+微波大功率负载；2.微波小功率计+定向藕合器组合+微波大功率负载。此两种测量方法均需要微波大功率负载，测量中还会存在小功率计和衰减器或定向藕合器的组合误差。
有鉴于此，如何设计一种大功率微波测量方法，能直接测量微波大功率，以减少小功率计和衰减器或定向藕合器的组合误差，是业内人士亟需解决的问题。
发明内容
针对现有技术中，微波大功率的测量方法中存在小功率计和衰减器或定向藕合器的组合误差这一缺陷，本发明提供了一种微波大功率测量方法。
根据本发明，提供了一种微波大功率测量方法，其中，包括：
功率校准：通过可控电源加热发热电阻产生一预设功率，所述发热电阻加热去离子水，热电偶测量所述去离子水在所述发热电阻加热前与加热后的温差，以得到功率与所述去离子水的温差之间的关系；以及
测量微波大功率：断开所述可控电源，所述微波通过微波波导对所述去离子水进行加热，所述热电偶测量所述去离子水在所述微波加热前与加热后的温差，依据所述去离子水在所述微波加热前与加热后的温差及功率与所述去离子水的温差之间的关系，计算出所述微波功率，实现微波大功率测量。
优选地，所述可控电源具有一预设电压。
优选地，所述发热电阻阻值固定。
优选地，所述微波波导为短路波导。
优选地，更包括在整个过程中对所述去离子水进行散热的步骤。
优选地，通过散热器对所述去离子水进行散热。
优选地，所述散热器通过风冷对所述去离子水进行散热。
优选地，所述散热器通过液液交换的方式对所述去离子水进行散热。
本发明的优点是：通过直接测量微波功率，减少了中间环节，从而减少了测量过程中存在的误差，因此测得的微波大功率精度高，并且对特定频段可通过修正因子进行精确测量。另外，兼具了微波大功率负载功能，能长时间稳定吸收微波功率，负载驻波比小、稳定、可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了依据本发明的微波大功率测量装置的结构示意图。
图2示出了依据本发明的微波大功率测量方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了依据本发明的微波大功率测量装置的结构示意图。参照图1，微波大功率测量装置1包括：微波波导10、循环管路16、发热电阻11、热电偶12、可控电源13、散热器14及水泵15。其中，微波波导10内设置有水管101，水管101内具有去离子水102。本实施例中，微波波导10为短路波导，短路波导驻波比较小，因此反射功率较小。循环管路16则连通于水管101，用来循环去离子水102。发热电阻11的阻值固定，其设置于循环管路16上，并通过开关（未绘示）与微波波导10及可控电源13选择连接，发热电阻11可以通过微波或电发热以对水管101中的去离子水102进行加热。热电偶12密封连接于水管101，热电偶12用来测量水管101内的去离子水102在加热前与加热后的温差。散热器14设置于循环管路16上，用来对循环管路16内的去离子水102进行散热，在散热的时候可以通过连接风机以强制风冷的方式将热量排出，当然，也可以以液液交换的方式将热量排出，本实施例中，采用的是后者。在循环管路16上还可以连接一水泵15，水泵15可以连接于散热器14，用来驱动去离子水102进行循环。
图2示出了依据本发明的微波大功率测量方法的流程图。结合图2参照图1，微波大功率测量方法包括以下步骤：
步骤S1：功率校准。首先，调节开关使可控电源13与发热电阻11相连接，调节可控电源13为一预设电压，使可控电源13加热发热电阻11产生一预设功率，发热电阻11加热去离子水102，使去离子水102的温度上升，热电偶12测量出去离子水102在发热电阻11对其加热前与加热后的温差，因此可以得到功率与去离子水102的温差之间的关系。
步骤S2：测量微波大功率。接着，调节开关使可控电源13与发热电阻11相断开，同时使微波波导10与发热电阻11相连接，微波波导10内的微波对去离子水102进行加热，热电偶12测量去离子水102在微波对其进行加热前与加热后的温差，根据此温差再结合步骤S1中功率校准得到的功率与离子水102的温差之间的关系，基于能量等效性原理，可以推算出此时的微波功率，最后实现微波大功率测量。
本发明的优点是：通过直接测量微波功率，减少了中间环节，从而减少了测量过程中存在的误差，因此测得的微波大功率精度高，并且对特定频段可通过修正因子进行精确测量。另外，兼具了微波大功率负载功能，能长时间稳定吸收微波功率，负载驻波比小、稳定、可靠。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种微波大功率测量方法，其特征在于，包括：
功率校准：通过可控电源加热发热电阻产生一预设功率，所述发热电阻加热去离子水，热电偶测量所述去离子水在所述发热电阻加热前与加热后的温差，以得到功率与所述去离子水的温差之间的关系；以及
测量微波大功率：断开所述可控电源，所述微波通过微波波导对所述去离子水进行加热，所述热电偶测量所述去离子水在所述微波加热前与加热后的温差，依据所述去离子水在所述微波加热前与加热后的温差及功率与所述去离子水的温差之间的关系，计算出所述微波功率，实现微波大功率测量。
2.如权利要求1所述的微波大功率测量方法，其特征在于，所述可控电源具有一预设电压。
3.如权利要求1所述的微波大功率测量方法，其特征在于，所述发热电阻阻值固定。
4.如权利要求1所述的微波大功率测量方法，其特征在于，所述微波波导为短路波导。
5.如权利要求1至4任一项所述的微波大功率测量方法，其特征在于，更包括在整个过程中对所述去离子水进行散热的步骤。
6.如权利要求5所述的微波大功率测量方法，其特征在于，通过散热器对所述去离子水进行散热。
7.如权利要求6所述的微波大功率测量方法，其特征在于，所述散热器通过风冷对所述去离子水进行散热。
8.如权利要求6所述的微波大功率测量方法，其特征在于，所述散热器通过液液交换的方式对所述去离子水进行散热。
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