[发明专利]一种用于测量源端热态反射系数的测量方法及测量装置

说明书

本发明公开一种用于测量源端热态反射系数的测量方法，所述测量方法包括：S1、利用矢量网络分析仪对负载调配系统的阻抗进行定标；S2、将所述负载调配系统接入功率源和负载之间；S3、打开所述功率源中的信号源，调节所述负载调配系统，使所述负载调配系统与所述功率源中的功率放大器达到完全匹配状态，获取完全匹配状态下的所述负载调配系统中双定向耦合器输入端口的输入阻抗；S4、基于阻抗匹配原理，计算源端热态反射系数。

技术领域

本发明涉及功率测量领域，特别是涉及一种用于测量源端热态反射系数的测量方法及测量装置。

背景技术

源端反射系数测量是高频和微波功率精确测量的前提，目前，源端反射系数测量方法有三种，分别是网络差频测量法、大失配法和阻抗调配法。

网络差频测量法是利用网络分析仪在临近频点对被测设备反射系数进行测量的一种方法。其原理是利用网络分析仪内部数字滤波器滤除掉被测设备工作频率信号，在临近频点测量被测设备输出端口的反射系数。由于网络分析仪只能承受较小的信号功率，因此，此方法无法用来测量大功率源端热态反射系数。

大失配法是通过使用大失配功率座和不同长度的空气线连用，采用最小二乘法对方程组求解，计算出源端反射系数的方法，如图1所示。只要选择适当相位差的空气线可以实现整个频带内扫频测试，可大大减少了测试时间。另外，功率座与空气线组合的负载反射系数只需测试一次，就可用于测量各种不同设备的源端反射系数。

阻抗调配法，是利用调配器将源端的输出阻抗与负载阻抗达到共轭匹配状态，即反射系数满足Γ_G＝Γ_L*，此时，源端传输到负载的功率最大。利用矢量网络分析仪测量出Γ_L，就可间接测量出源端反射系数Γ_G，这就是阻抗调配原理。如图2所示。阻抗调配法的缺点在于调配器只能实现一个端面的阻抗匹配，因此，功率计无法通过测量功率极大值，准确判断Γ_G＝Γ_L*是否实现。该种方法只能粗略测试源端反射系数，主要用于大功率元器件散射参量的测量。

在测量小信号微波功率时，我们通过前面所述的三种测量方法，可测量出负载端的反射系数和源端的反射系数。但当信号功率很大时，器件会发热、形变，其传输参数会随功率大小发生非线性改变。因此，原有的测量方法无法实现中大功率下源端反射系数的测量，无法保证中大功率的准确测量。开展中功率下热态反射系数测量技术研究，能很大程度提高中功率测量的准确度，减小中功率标准的测量不确定度，实现量值溯源。中大功率源包括各种发射机以及功率放大器等信号放大设备，这些设备需要外接天线、负载等设备才能正常工作。一般，在进行反射系数测试时，需要断开外接设备单独测试，这样，就无法准确捕捉功率源的工作状态。功率放大器的技术指标中，额定输出功率是其最重要的技术指标之一，其反映功率放大器在阻抗完全匹配下的信号输出能力。而实际测量时，测试设备无法达到与功率放大器完全匹配状态，并且匹配程度不可知，这就无法准确测量功率放大器的额定输出功率，并且无法保证功率量值的准确统一。

综上所述，现有三种测量方法无法实现在线测量中大功率源端热态反射系数，进而无法获得中大功率的准确测量和功率放大器在失配下的真是输出功率值，无法实现量值溯源。因此，需要提供一种用于测量源端热态反射系数的测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于测量源端热态反射系数的测量方法及测量装置，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面公开了一种用于测量源端热态反射系数的测量方法，所述测量方法包括：

S1、利用矢量网络分析仪对负载调配系统的阻抗进行定标；

S2、将所述负载调配系统接入功率源和负载之间；