[发明专利]一种波导热敏式测辐射热装置

说明书

本发明公开了一种波导热敏式测辐射热装置，非金属短路环的右侧连接有滑块固定器，T型横杆结构的阻抗变换器的纵向部分为探针，T型横杆结构的阻抗变换器的横向部分跨接在矩形波导两侧的外壁上；珠状的热敏电阻连接在阻抗变换器的横向部分和纵向部分之间；热敏电阻与接线柱的下端连接，接线柱的上端与压块连接，接线柱的外部套设有位于压块和热敏电阻之间的绝缘套管，绝缘套管的外部套设有位于压块和热敏电阻之间的热敏电阻压接弹簧，压块上有热敏电阻调节螺钉；其具有良好的宽带匹配特性，对毫米波的吸收效率高、替代效率稳定，其稳定性好、测量重复性高、响应速度快，能够确保功率量值在传递过程中的一致性。

技术领域

本发明涉及热辐射测量机械设备技术领域，具体涉及一种波导热敏式测辐射热装置。

背景技术

目前，功率作为无线电计量的重要的基本参数之一，功率计量标准研究和建立是国际各大计量机构的主要研究工作。普通的功率测量器具，例如早期的热电偶式，二极管式等，配合放大器式的功率计，可以进行微波、毫米波功率的测量，但这类功率计在使用前需要用一个50MHz的1mW功率信号进行自校准。热电偶式功率座，其工作频率的低端可以从DC开始，因此很多宽频带的测量场合非常适用。但作为功率标准还存在一个关键问题，既非绝对功率测量。近年来RS公司通过在内部增加一个精密的参考直流电压源的方法，采用内部电压校准的方法完成1mW功率自校准问题，测量精度不高，通常不作为功率标准。

在毫米波功率测量中，测辐射热器是一种常用的装置。测辐射热器是一种对温度极其敏感的电阻，当它吸收功率时，其电阻值将发生明显的变化，再试用电桥电路，可以检测出电阻的变化，从而确定它所吸收的功率。热敏电阻是一种具有负温度系数的电阻原件，当它的温度升高时，电阻变小，由于它对温度十分敏感，因此它被广泛的应用在功率测量中。采用直流微波替代技术，用高准确度的直流功率校准微波功率，能减少不确定度分析来源，有效提高功率测量精度。

而设计热敏式测辐射热器的首要问题是考虑热敏电阻元件与传输线的阻抗匹配，其次，热敏电阻应具有尽可能高的有效效率。现有的同轴型测辐射热器，将热敏电阻安装在同轴传输线内，由于同轴传输线具有宽频带的特性，具有双热敏电阻元件的同轴型测辐射热器工作频率达到18GHz,但无法满足高频Ka波段毫米波功率测量的需求。

对于矩形波导而言，在热敏式测辐射热器的设计中，如果直接把热敏电阻放在波导管中心，则难以使热敏电阻与波导的等效特性阻抗匹配。为了达到匹配的目的，常用的方法为：通过在波导管内安装调谐机构，如谐振窗和调谐螺钉，或者调整后腔的长度，这种结构虽然有效，但调谐原件往往具有较尖锐的频率响应，很难获得宽频带匹配效果，同时由于调谐元件的引入，增大了损耗，使测辐射热器的有效效率降低。另一种比较简单的方法是采用渐变波导，用减小波导窄壁的尺寸来降低波导的等效特性阻抗，使用脊形波导阶梯阻抗变换器，使矩形波导的等效特性阻抗在100Ω～200Ω之间，使之与热敏电阻的阻抗匹配，这种结构虽然具有良好的宽带匹配特性，但机械加工非常困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种波导热敏式测辐射热装置，以解决现有技术中所存在的无法测量Ka波段毫米波功率，宽带匹配特性较差，测量精度较差，不方便制造、安装和调节的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种波导热敏式测辐射热装置，所述波导热敏式测辐射热装置包括由左至右依次连接的片状的非金属传输线、片状的阻抗变换器、片状的金属传输线和片状的非金属短路环；非金属短路环的右侧连接有滑块固定器，滑块固定器的右侧设置有滑块压接弹簧，滑块压设在滑块压接弹簧上，且滑块通过纵向滑块固定螺钉及横向滑块固定螺钉固定在滑块固定器上；