[发明专利]一种0-6GHz量热式微波功率计用微波负载

说明书

本发明公开了一种0‑6GHz量热式微波功率计用微波负载，所述负载包括：微波负载电路、液体循环与导热通道、液体通道接口、微波负载电路接口，绝热装置、密封壳体；绝热装置和微波负载电路均为腔体结构，微波负载电路固定在绝热装置的内腔中，绝热装置上预留有液体通道接口与微波负载电路接口；微波负载电路中腔体的一端接微波负载电路接口，液体循环与导热通道位于微波负载电路的腔体中，液体循环与导热通道与微波负载电路紧贴，液体循环与导热通道两端与液体通道接口连接；克服了直接测量和大功率水负载法无法测量数瓦到数百瓦的微波毫米波功率，而耦合测量法精度不够的问题。

技术领域

本发明涉及微波功率测量领域，具体地，涉及一种0-6GHz量热式微波功率计用微波负载。

背景技术

中低微波功率的准确测量对于工业生产与国防技术来说是非常重要的，通常小功率微波(毫瓦量级)可以通过现有商用设备直接准确的测量。测量中低功率(数瓦到数百瓦)微波时可以通过定向耦合器得到一个等比例的小功率微波，然后直接测量小功率微波，然后根据所用器件的耦合系数得到微波功率，但是这种器件在不同频率和不同功率下的耦合系数都会发生变化，导致测量精度不高。量热式水负载也可用于微波功率测量，这种负载以一定速率流动的水作为微波吸收媒质，微波能量在水中被损耗并转化为水的热能，通过测量水负载出入口的温度差，能够通过公式计算出微波功率。这种测量方法对较低频率微波(比如1GHz以下)并不适合，因为相应频率的腔体尺寸会很大，其次，目前这种测量方法都是用于大功率微波毫米波测量，功率一般在千瓦量级以上，否则精度无法保证。

发明内容

本发明提供了一种0-6GHz量热式微波功率计用微波负载，目的是克服直接测量和大功率水负载法无法测量数瓦到数百瓦的微波毫米波功率，而耦合测量法精度不够的问题。

为实现上述发明目的，本申请提供了一种0-6GHz量热式中低功率微波负载，所述微波负载包括：

微波负载电路、液体循环与导热通道、液体通道接口、微波负载电路接口，绝热装置。其中绝热装置为盒子状，将系统所有部分包裹在其中，并留出了液体通道接口与微波负载电路接口。微波负载电路为腔体结构，腔体的一端接微波负载电路接口，微波负载电路紧贴液体循环与导热通道，液体通道接口接在液体循环与导热通道两端使液体能够流入与流出；

微波负载电路是由金属腔体、传输线，衰减器、微波电阻组成的微波吸收电路。传输线可为微带线、同轴线等，衰减器和微波电阻安装在腔体内部，腔体接地，微波信号由腔体入口通过传输线先进入衰减器，然后通过传输线进入微波电阻，其中衰减器可为0个或多个，衰减器之间同样使用传输线连接。具有在宽频带0-6GHz的低驻波比的特点，即只有极小部分微波能量被反射回去，保证微波能量被负载电路吸收并转换为热能；

微波负载电路接口为同轴接口，使微波负载电路能够与特定规格的同轴波导匹配的连接，保证微波能量的传输过程中尽量低的反射与损耗。

液体循环与导热通道紧贴微波负载电路中产生热量的部分，使液体媒介能够均匀的在通道中流动并吸收热能，使系统在正常工作时能够在液体通道的出入口形成稳定的温度差，其中液体媒介可以是水、酒精、煤油、乙醚等。

液体通道接口由液体入口与液体出口组成，其中液体入口尽量远离微波负载电路中产生热量的部分，避免热能通过液体或液体通道壁传导到液体入口处。而液体出口尽量远离微波负载电路接口部分，避免热能通过微波负载电路接口传导到外界。

绝热装置为腔体结构，由绝热材料或者金属真空工艺制成，将微波负载电路、液体循环与导热通道包裹在其中并留出液体通道接口和微波负载电路接口能够与外界相接，尽量保证微波负载电路产生的热能不与外界进行热交换。

其中，所述毫米波量热式微波功率计包括：

所述负载、循环恒温模块、2个测温模块、数据采集与后处理模块、流量计和控制器模块；