CN108007610A - 一种波导量热计、包含该波导量热计的双负载量热式小功率标准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种波导量热计、包含该波导量热计的双负载量热式小功率标准装置。所述波导量热计包括具有第一容纳腔的外筒;位于第一容纳腔内且具有第二容纳腔的内筒;位于第二容纳腔内的热电堆;贯穿外筒一侧顶端和内筒一侧顶端的工作链路;与工作链路对称设置的贯穿外筒另一侧顶端和内筒另一侧顶端的参考链路;以及一端与内筒底端外壁结合固定且另一端与外筒底端内壁结合固定的绝缘支撑。所述双负载量热式小功率标准装置包括微波信号源、倍频器、定向耦合器、功率敏感器、功率指示器、控温仪、直流源、数字电压表、计算机和波导量热计。该量热式小功率标准装置频率范围为50GHz~75GHz,解决了国内对该频段内小功率参数的量传需求。
Description
技术领域
本发明涉及无线电测量技术领域。更具体地,涉及一种波导量热计、包含该波导量热计的双负载量热式小功率标准装置。
背景技术
功率是微波毫米波领域最基本的参数之一,也是表征微波毫米波信号特征的一个重要参数。因此,各国的微波无线电标准实验室很早就开展了功率标准的研建工作。随着科学技术的不断发展,对5mm频段(50GHz~75GHz) 毫米波小功率参数的计量需求也不断增加,而我国目前尚无该频段的毫米波小功率标准。基于上述考虑,研制了5mm双负载波导量热式小功率标准装置。
微波毫米波小功率标准的实现方式主要有两种:量热计和微量热计。量热计是一种测量负载吸收功率后温度变化的仪器,根据直流功率和微波功率所引起温度变化的不同得出被测微波功率的量值。其具有测量准确度高、可过载能力强、动态范围大、阻抗匹配好等优点,同时也存在着结构复杂、时间常数大(即测量时间长)、对环境温度及配套计量设备稳定性要求高等缺点。
根据传输线形式的不同,现有的量热计可以分为波导量热计和同轴量热计。而每类传输线根据频段不同、接头形式不同或截面尺寸不同,还可以进行细分。根据量热计吸收功率负载的不同,有单负载量热计和双负载量热计。单负载量热计存在一些技术缺陷,需要大量的工作来弥补;而双负载量热计相对来讲结构简单、关键器件容易实现、分析评估理论完善。
微量热计是针对量热计的不足之处,采用同样的热效应原理,而在测量方法有所不同的另一种类型的量热计。微量热计将测辐射热式功率座放入量热计中作为量热体,在确定其有效效率后,可以将其拿出来作为传递标准使用。微量热计综合了量热计和测辐射热式功率座的特点,具有测量准确度高、时间常数小(测量时间短)等优点。但微量热计法要求有可用的测辐射热式功率座,目前国内市场无法满足要求,因此微量热计法在该频段内无法实现。
因此,需要提供一种波导量热计和包含该波导量热计的双负载量热式小功率标准装置,至少解决上述之一的问题。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种波导量热计。本发明的波导量热计为双负载波导量热计,其基于微波/直流功率替代原理,具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高等特点。
本发明的第二个目的在于提供一种包含波导量热计的双负载量热式小功率标准装置。
本发明的第三个目的在于提供一种双负载量热式小功率标准装置的操作方法。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种波导量热计,包括:
具有第一容纳腔的外筒;
位于第一容纳腔内且具有第二容纳腔的内筒;
位于第二容纳腔内的热电堆;
贯穿外筒一侧顶端和内筒一侧顶端的工作链路;
与工作链路对称设置的贯穿外筒另一侧顶端和内筒另一侧顶端的参考链路;以及
一端与内筒底端外壁结合固定且另一端与外筒底端内壁结合固定的绝缘支撑;
其中,所述热电堆位于所述工作链路和所述参考链路之间;
所述外筒顶端在所述工作链路一侧依照波导尺寸开有5mm标准波导口,用于输入5mm频率的波导;
所述工作链路,用于输入直流功率和微波功率,改变所述热电堆随温度变化后的热电势;
所述参考链路,用于为所述工作链路提供温度参考;根据所述参考链路的温度值得到温差热电势后计算得出微波功率值。
优选地,所述工作链路包括功率输入端、工作波导支撑段、工作隔热波导段和工作负载;
所述功率输入端位于外筒的外部顶端,用于输入微波功率改变热电堆的温度,并根据述参考链路的温度值得到温差热电势;
所述工作隔热波导段的一端连接所述功率输入端的底端,所述工作隔热波导段的另一端连接所述工作负载的顶端;所述工作隔热波导段用于传输微波毫米波信号,同时隔绝量热计内外的热量传递;
所述工作波导支撑段套设在所述工作隔热波导段的外部,用于为所述工作隔热波导段提供支撑;
所述工作负载位于第二容纳腔内,用于输入直流功率改变热电堆的温度,并根据所述参考链路的温度值得到温差热电势。
优选地,所述参考链路包括参考端、参考波导支撑段、参考隔热波导段和参考负载;
所述参考端位于外筒的外部顶端,用于作为功率输入端的温度参考;
所述参考隔热波导段的一端连接所述参考端的底端,所述参考隔热波导段的另一端连接所述参考负载的顶端;所述参考隔热波导段用于作为工作隔热波导段的温度参考;
所述参考波导支撑段套设在所述参考隔热波导段的外部,用于为参考隔热波导段提供支撑;
所述参考负载位于第二容纳腔内,用于作为工作负载的温度参考,工作负载和参考负载具有几乎完全相同的热学性能。
优选地,所述热电堆胶固定于所述工作负载和所述参考负载之间。
优选地,所述工作隔热波导段与所述工作波导支撑段通过螺钉连接。
优选地,所述工作隔热波导段与所述功率输入端和所述工作负载均通过螺钉连接。
优选地,所述参考隔热波导段与参考波导支撑段通过螺钉连接。
优选地,所述参考隔热波导段与所述参考端和所述参考负载均通过螺钉连接。
优选地,所述波导量热计还包括贯穿外筒顶端和内筒顶端的直流加热输入及热电堆输出端,该直流加热输入及热电堆输出端为直流加热引线和热电堆输出引线端口,与外筒和内筒通过胶固定。
为达到上述第二个目的,本发明采用下述技术方案:
一种包含上述波导量热计的双负载量热式小功率标准装置,包括微波信号源、倍频器、定向耦合器、功率敏感器、功率指示器、控温仪、直流源、数字电压表、计算机和波导量热计;其中,
所述微波信号源与所述倍频器电连接,所述微波信号源用于输出某一频率点的微波信号,所述倍频器用于将微波信号源输出的微波信号倍频至所需频率点;
所述倍频器与所述定向耦合器电连接,所述定向耦合器定向耦合器用于将所述倍频器的输出信号按比例进行分配;
所述定向耦合器的输出端与所述波导量热计的功率输入端连接,所述定向耦合器的输出端的输出功率输入所述波导量热计的功率输入端,经波导量热计的工作隔热波导段传输至波导量热计的工作负载;
所述定向耦合器的耦合端与所述功率敏感器的输入端连接,所述功率敏感器用于测量所述定向耦合器耦合端的功率值;
所述功率敏感器与所述功率指示器电连接,所述功率指示器用于指示功率;
所述控温仪与所述波导量热计电连接,所述控温仪用于控制波导量热计的内筒的温度,可以将波导量热计内的温度稳定在某一范围内,将外界环境温度的变化对波导量热计的影响尽可能减小;
所述直流源与所述波导量热计电连接,所述直流源用于对波导量热计的工作负载输入一定量的直流功率,而不对参考负载加任何功率;
所述数字电压表与所述波导量热计电连接,所述数字电压表用于展示并记录波导量热计的热电堆输出热电势稳定后的输出电压值,即可通过比较微波功率和直流功率引起的热电堆输出热电势来将微波溯源到直流功率;
所述计算机与所述微波信号源、所述功率指示器、所述控温仪、所述直流源、所述数字电压表电连接;所述计算机用于对所述各仪器设备进行控制并采集所述功率指示器、数字电压表的读数。本发明中的波导量热计传输线形式为WR15,具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高的优点。一种双负载量热式小功率标准装置的频率范围为50GHz~75GHz,功率电平1mW,有效效率测量不确定度为1.0%(k=2)。具有宽频带、高准确度的特点,可以解决该频段内微波功率参数的量值溯源问题。
优选地,所述微波信号源与所述倍频器通过电缆连接。
优选地,所述功率敏感器与所述功率指示器通过电缆连接。
优选地,所述控温仪与所述波导量热计的内筒通过直流加热输入及热电堆输出端导线连接。
优选地,所述直流源与所述波导量热计的工作负载通过直流加热输入导线连接。
所述,所述数字电压表与所述波导量热计的热电堆输出端导线连接。
优选地,所述计算机与所述微波信号源、所述功率指示器、所述控温仪、所述直流源、所述数字电压表通过数据总线连接。
本发明的双负载量热式小功率标准装置的工作流程如下:首先,控温仪通过控制波导量热计内筒的温度,可以将波导量热计内的温度稳定在某一范围内,将外界环境温度的变化对量热计的影响尽可能减小。之后,直流源对工作负载输入一定量的直流功率,参考负载不加任何功率,只作为温度参考,工作负载和参考负载具有几乎完全相同的热学性能。待工作负载和参考负载之间的热电堆输出热电势稳定后,记录热电堆的输出电压值。之后,由信号源输出某一频率点的微波信号,经定向耦合器耦合后,输入功率敏感器中,由功率指示器指示功率,作为监视。定向耦合器的输出端输出功率经工作隔热波导段传输至工作负载。工作负载温度开始升高,工作负载与参考负载之间的温差热电势发生改变,待热电堆输出热电势稳定后,记录下热电堆的输出电压值,即可通过比较微波功率和直流功率引起的热电堆输出热电势来将微波溯源到直流功率;
至此,本发明即可完成5mm波导小功率量值的准确测量。
为达到上述第三个目的,本发明采用下述技术方案:
一种双负载量热式小功率标准装置的操作方法包括如下步骤:
S1、所述双负载量热式小功率标准装置工作前,先通过控温仪对波导量热计的内筒进行控温,待波导量热计的内筒温度稳定后才能开始工作;
S2、对波导量热计工作负载输入一定量的直流功率,其值大小假设为PDC,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VDC;
S3、关闭直流功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VDC0;
S4、微波信号源输出某一频率点的微波信号,经定向耦合器耦合端至功率敏感器和功率指示器;定向耦合器输出端功率经工作隔热波导段至工作负载,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VRF;
S5、关闭微波功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VRF0;
S6、按公式I计算输入工作负载的微波功率PRF;
S7、按所需的频率点,重复操作S2至S6,即可得到所测量的微波功率。
本发明的有益效果如下:
1)本发明采用双负载量热技术,研制了波导5mm量热式小功率标准装置。频率范围为50GHz~75GHz,功率电平为1mW,有效效率测量不确定度为1.0%(k=2)。解决了国内对该频段内小功率参数的量传需求。
2)本发明的波导量热计为双负载波导量热计,其基于微波/直流功率替代原理,具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高等特点。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明中双负载量热式小功率标准装置的结构示意图。
图2示出本发明中波导量热计的结构示意图。
图3示出本发明中双负载量热式小功率标准装置的操作流程图。
其中,1-微波信号源、2-倍频器、3-定向耦合器、4-功率敏感器、5-功率指示器、6-波导量热计、7-控温仪、8-直流源、9-数字电压表、10-计算机、 11-外筒、12-内筒、13-工作负载、14-参考负载、15-直流加热输入及热电堆输出端、16-功率输入端、17-参考端、18-工作波导支撑段、19-工作隔热波导段、20-参考波导支撑段、21-参考隔热波导段、22-热电堆、23-绝缘支撑
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示,本发明公开了一种双负载量热式小功率标准装置,包括微波信号源1、倍频器2、定向耦合器3、功率敏感器4、功率指示器5、波导量热计6、控温仪7、直流源8、数字电压表9和计算机10;其中,
如图2所示,所述波导量热计6包括:具有第一容纳腔的外筒11、位于第一容纳腔内且具有第二容纳腔的内筒12、位于第二容纳腔内的热电堆22、贯穿外筒一侧顶端和内筒一侧顶端的工作链路、与工作链路对称设置的贯穿外筒另一侧顶端和内筒另一侧顶端的参考链路;以及一端与内筒底端外壁结合固定且另一端与外筒底端内壁结合固定的绝缘支撑23;本发明的波导量热计为双负载波导量热计,其基于微波/直流功率替代原理,具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高等特点。
进一步地,图2示出所述热电堆22位于所述工作链路和所述参考链路之间;所述外筒11顶端在所述工作链路一侧依照波导尺寸开有5mm标准波导口,用于输入5mm频率的波导;
其中,所述工作链路,用于输入直流功率和微波功率,改变所述热电堆随温度变化后的热电势;所述参考链路,用于为所述工作链路提供温度参考;根据所述参考链路的温度值得到温差热电势后计算得出微波功率值。
在图2所述实施方式中,所述工作链路包括功率输入端16、工作波导支撑段18、工作隔热波导段19和工作负载13;
其中,所述功率输入端16位于外筒11的外部顶端,用于输入微波功率改变热电堆的温度,并根据述参考链路的温度值得到温差热电势;
所述工作隔热波导段19的一端连接所述功率输入端16的底端,所述工作隔热波导段19的另一端连接所述工作负载13的顶端;所述工作隔热波导段19用于传输微波毫米波信号,同时隔绝量热计内外的热量传递;
所述工作波导支撑段18套设在所述工作隔热波导段19的外部,用于为所述工作隔热波导段提供支撑;
所述工作负载13位于第二容纳腔内,用于输入直流功率改变热电堆的温度,并根据所述参考链路的温度值得到温差热电势。
此外,所述参考链路包括参考端17、参考波导支撑段20、参考隔热波导段21和参考负载14;其中,所述参考端17位于外筒11的外部顶端,用于作为功率输入端的温度参考;
所述参考隔热波导段21的一端连接所述参考端17的底端,所述参考隔热波导段21的另一端连接所述参考负载14的顶端;所述参考隔热波导段21 用于作为工作隔热波导段的温度参考;
所述参考波导支撑段20套设在所述参考隔热波导段21的外部,用于为参考隔热波导段提供支撑;
所述参考负载14位于第二容纳腔内,用于作为工作负载的温度参考,所述工作负载13和所述参考负载14具有几乎完全相同的热学性能。
所述热电堆22胶固定于所述工作负载13和所述参考负载14之间。
所述工作隔热波导段19与所述工作波导支撑段18通过螺钉连接。
所述工作隔热波导段19与所述功率输入端16通过螺钉连接。
所述工作隔热波导段19与所述工作负载13通过螺钉连接。
所述参考隔热波导段21与所述参考波导支撑段20通过螺钉连接。
所述参考隔热波导段21与所述参考端17通过螺钉连接。
所述参考隔热波导段21与所述参考负载14通过螺钉连接。
此外,所述波导量热计6还包括贯穿外筒11顶端和内筒12顶端的直流加热输入及热电堆输出端15,该直流加热输入及热电堆输出端15为直流加热引线和热电堆输出引线端口,与外筒11和内筒12通过胶固定。
在图1所述实施方式中,所述微波信号源1与所述倍频器2电连接,所述微波信号源1用于输出某一频率点的微波信号,所述倍频器2用于将微波信号源输出的微波信号倍频至所需频率点;
所述倍频器2与所述定向耦合器3电连接,所述定向耦合器3用于将所述倍频器的输出信号按比例进行分配;
所述定向耦合器3的输出端与所述波导量热计6的功率输入端连接,所述定向耦合器3的输出端的输出功率输入所述波导量热计6的功率输入端16,经波导量热计的工作隔热波导段19传输至波导量热计的工作负载13;
所述定向耦合器3的耦合端与所述功率敏感器4的输入端连接,所述功率敏感器用于测量所述定向耦合器耦合端的功率值;
所述功率敏感器4与所述功率指示器5电连接,所述功率指示器5用于指示功率;
所述控温仪7与所述波导量热计6电连接,所述控温仪7用于控制波导量热计6的内筒12的温度,可以将波导量热计内的温度稳定在某一范围内,将外界环境温度的变化对波导量热计的影响尽可能减小;
所述直流源8与所述波导量热计6电连接,所述直流源8用于对波导量热计6的工作负载13输入一定量的直流功率,而不对参考负载14加任何功率;
所述数字电压表9与所述波导量热计6电连接,所述数字电压表9用于展示并记录波导量热计6的热电堆22输出热电势稳定后的输出电压值,即可通过比较微波功率和直流功率引起的热电堆输出热电势来将微波溯源到直流功率;
所述计算机10与所述微波信号源1、所述功率指示器5、所述控温仪7、所述直流源8、所述数字电压表9电连接;所述计算机用于对所述各仪器设备进行控制并采集所述功率指示器、数字电压表的读数。本发明中的波导量热计传输线形式为WR15,具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高的优点。一种双负载量热式小功率标准装置的频率范围为50GHz~ 75GHz,功率电平1mW,有效效率测量不确定度为1.0%(k=2)。具有宽频带、高准确度的特点,可以解决该频段内微波功率参数的量值溯源问题。
作为一种优选的实施方式,所述微波信号源1与所述倍频器2通过电缆连接。
作为一种优选的实施方式,所述功率敏感器2与所述功率指示器5通过电缆连接。
作为一种优选的实施方式,所述控温仪7与所述波导量热计6的内筒12 通过直流加热输入及热电堆输出端15导线连接。
作为一种优选的实施方式,所述直流源8与所述波导量热计6的工作负载13通过直流加热输入导线连接。
作为一种优选的实施方式,所述数字电压表9与所述波导量热计6的热电堆22输出端导线连接。
作为一种优选的实施方式,所述计算机10与微波信号源1、功率指示器 5、控温仪7、直流源8、数字电压表9通过数据总线连接。
如图3所示,本发明还提供了一种双负载量热式小功率标准装置的操作方法,包括如下步骤:
S1、所述双负载量热式小功率标准装置工作前,先通过控温仪对波导量热计的内筒进行控温,待波导量热计的内筒温度稳定后才能开始工作;
S2、对波导量热计工作负载输入一定量的直流功率,其值大小假设为PDC,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VDC;
S3、关闭直流功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VDC0;
S4、微波信号源输出某一频率点的微波信号,经定向耦合器耦合端至功率敏感器和功率指示器;定向耦合器输出端功率经工作隔热波导段至工作负载,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VRF;
S5、关闭微波功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VRF0;
S6、按公式I计算输入工作负载的微波功率PRF;
S7、按所需的频率点,重复操作S2至S6,即可得到所测量的微波功率。
综上所述,本发明的技术方案,采用双负载量热技术,研制了波导5mm 量热式小功率标准装置。频率范围为50GHz~75GHz,功率电平为1mW,有效效率测量不确定度为1.0%(k=2)。解决了国内对该频段内小功率参数的量传需求。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (7)
1.一种波导量热计,包括:
具有第一容纳腔的外筒;
位于第一容纳腔内且具有第二容纳腔的内筒;
位于第二容纳腔内的热电堆;
贯穿外筒一侧顶端和内筒一侧顶端的工作链路;
与工作链路对称设置的贯穿外筒另一侧顶端和内筒另一侧顶端的参考链路;以及
一端与内筒底端外壁结合固定且另一端与外筒底端内壁结合固定的绝缘支撑;
其中,所述热电堆位于所述工作链路和所述参考链路之间;
所述外筒顶端在所述工作链路一侧依照波导尺寸开有5mm标准波导口,用于输入5mm频率的波导;
所述工作链路,用于输入直流功率和微波功率,改变所述热电堆随温度变化后的热电势;
所述参考链路,用于为所述工作链路提供温度参考。
2.根据权利要求1所述的波导量热计,其特征在于,所述工作链路包括功率输入端、工作波导支撑段、工作隔热波导段和工作负载;
所述功率输入端位于外筒的外部顶端,用于输入微波功率改变热电堆的温度,并根据述参考链路的温度值得到温差热电势;
所述工作隔热波导段的一端连接所述功率输入端的底端,所述工作隔热波导段的另一端连接所述工作负载的顶端;所述工作隔热波导段用于传输微波毫米波信号,同时隔绝量热计内外的热量传递;
所述工作波导支撑段套设在所述工作隔热波导段的外部,用于为所述工作隔热波导段提供支撑;
所述工作负载位于第二容纳腔内,用于输入直流功率改变热电堆的温度,并根据所述参考链路的温度值得到温差热电势。
3.根据权利要求2所述的波导量热计,其特征在于,所述参考链路包括参考端、参考波导支撑段、参考隔热波导段和参考负载;
所述参考端位于外筒的外部顶端,用于作为功率输入端的温度参考;
所述参考隔热波导段的一端连接所述参考端的底端,所述参考隔热波导段的另一端连接所述参考负载的顶端;所述参考隔热波导段用于作为工作隔热波导段的温度参考;
所述参考波导支撑段套设在所述参考隔热波导段的外部,用于为参考隔热波导段提供支撑;
所述参考负载位于第二容纳腔内,用于作为工作负载的温度参考。
4.根据权利要求3所述的波导量热计,其特征在于,所述热电堆胶固定于所述工作负载和所述参考负载之间。
5.根据权利要求1所述的波导量热计,其特征在于,所述波导量热计还包括贯穿外筒顶端和内筒顶端的直流加热输入及热电堆输出端,该直流加热输入及热电堆输出端为直流加热引线和热电堆输出引线端口,与外筒和内筒通过胶固定。
6.一种双负载量热式小功率标准装置,其特征在于,所述双负载量热式小功率标准装置包括微波信号源、倍频器、定向耦合器、功率敏感器、功率指示器、控温仪、直流源、数字电压表、计算机和如权利要求1~5任一项权利要求所述的波导量热计;其中,
所述微波信号源与所述倍频器电连接,所述微波信号源用于输出某一频率点的微波信号,所述倍频器用于将微波信号源输出的微波信号倍频至所需频率点;
所述倍频器与所述定向耦合器电连接,所述定向耦合器用于将所述倍频器的输出信号按比例进行分配;
所述定向耦合器的输出端与所述波导量热计的功率输入端连接,所述定向耦合器的输出端的输出功率输入所述波导量热计的功率输入端,经波导量热计的工作隔热波导段传输至波导量热计的工作负载;
所述定向耦合器的耦合端与所述功率敏感器的输入端连接,所述功率敏感器用于测量所述定向耦合器耦合端的功率值;
所述功率敏感器与所述功率指示器电连接,所述功率指示器用于指示功率;
所述控温仪与所述波导量热计电连接,所述控温仪用于控制波导量热计的内筒的温度,可以将波导量热计内的温度稳定在某一范围内,将外界环境温度的变化对波导量热计的影响尽可能减小;
所述直流源与所述波导量热计电连接,所述直流源用于对波导量热计的工作负载输入一定量的直流功率,而不对参考负载加任何功率;
所述数字电压表与所述波导量热计电连接,所述数字电压表用于展示并记录波导量热计的热电堆输出热电势稳定后的输出电压值,即可通过比较微波功率和直流功率引起的热电堆输出热电势来将微波溯源到直流功率;
所述计算机与所述微波信号源、所述功率指示器、所述控温仪、所述直流源、所述数字电压表电连接;所述计算机用于对所述各仪器设备进行控制并采集所述功率指示器、数字电压表的读数。
7.一种如权利要求6所述的双负载量热式小功率标准装置的操作方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、所述双负载量热式小功率标准装置工作前,先通过控温仪对波导量热计的内筒进行控温,待波导量热计的内筒温度稳定后才能开始工作;
S2、对波导量热计工作负载输入一定量的直流功率,其值大小假设为PDC,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VDC;
S3、关闭直流功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VDC0;
S4、微波信号源输出某一频率点的微波信号,经定向耦合器耦合端至功率敏感器和功率指示器;定向耦合器输出端功率经工作隔热波导段至工作负载,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的工作负载和参考负载之间的温差热电势VRF;
S5、关闭微波功率,待热电堆输出热电势达到稳定后,记录此时的温差热电势VRF0;
S6、按公式I计算输入工作负载的微波功率PRF;
S7、按所需的频率点,重复操作S2至S6,即可得到所测量的微波功率。
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