[发明专利]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

说明书

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。

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；