[发明专利]一种矩形波导定向耦合器的功率测试装置及方法

权利要求书

1.一种矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，包括依次连接的功率源、第一定向耦合器、环行器、待测定向耦合器和滑动短路器；其中，所述环行器的第一端口连接第一定向耦合器的输出端口，环行器的第二端口连接待测定向耦合器的输入端口，环行器的第三端口连接吸收负载；

移动滑动短路器的丝杠位置在的变化过程中，基于所述第一定向耦合器的耦合端口的采样功率和待测定向耦合器的耦合端口的采样功率，得到待测定向耦合器的耦合端口的采样功率波动范围的实际值，并通过所述实际值和理论值的比较，验证所述待测定向耦合器功率测试的准确度，其中，λ_g为波导传输线在相应工作频率下的波导波长。

2.根据权利要求1所述的矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，所述第一定向耦合器和待测定向耦合器均包括矩形波导和至少一个耦合头，耦合头的外壳与矩形波导的宽面焊接，所述耦合头包括与矩形波导宽面垂直的两个端口，所述两个端口分别为耦合端口和隔离端口，所述两个端口为两条同轴传输线，每一同轴传输线均包括由内向外同轴设置的内导体和外导体；所述耦合头还包括耦合片和下部垫环，所述耦合片的两端与两个内导体的底部焊接，所述下部垫环位于外壳下部向内方向设置的边沿与外导体之间。

3.根据权利要求1所述的矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，所述第一定向耦合器的耦合端口连接第一功率探头，所述第一功率探头的另一端连接第一功率计，用于测量所述第一定向耦合器的耦合端口的采样功率；

所述待测定向耦合器的耦合端口连接第二功率探头，所述第二功率探头的另一端连接第二功率计，用于测量所述待测定向耦合器耦合端口的采样功率。

4.根据权利要求3所述的矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，得到待测定向耦合器的耦合端口的采样功率波动范围的实际值，包括下述步骤：

基于某一时刻待测定向耦合器耦合端口的采样功率与第一定向耦合器耦合端口的采样功率的比值，得到待测定向耦合器耦合端口的采样功率相对值；

移动滑动短路器的丝杠位置在的变化过程中，得到待测定向耦合器耦合端口的采样功率相对值的序列；

基于所述待测定向耦合器耦合端口的采样功率相对值的序列，得到待测定向耦合器耦合端口的采样功率相对值的最大值和最小值，并基于所述最大值和最小值得到待测定向耦合器的耦合端口的采样功率波动范围的实际值。

5.根据权利要求1所述的矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，待测定向耦合器的耦合端口的采样功率波动范围的理论值为：

其中，D为待测定向耦合器的方向性指标。

6.根据权利要求1所述的矩形波导定向耦合器的功率测试装置，其特征在于，所述功率源的输入激励为射频信号源。

7.一种矩形波导定向耦合器的功率测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

依次连接功率源、第一定向耦合器、环行器、待测定向耦合器和滑动短路器，其中，所述环行器的第一端口连接第一定向耦合器的输出端口，环行器的第二端口连接待测定向耦合器的输入端口，环行器的第三端口连接吸收负载；

移动滑动短路器的丝杠位置在的变化过程中，基于所述第一定向耦合器的耦合端口的采样功率和待测定向耦合器的耦合端口的采样功率，得到待测定向耦合器的耦合端口的采样功率波动范围的实际值，并通过所述实际值和理论值的比较，验证所述待测定向耦合器功率测试的准确度，其中，λ_g为波导传输线在相应工作频率下的波导波长。

8.根据权利要求7所述的矩形波导定向耦合器的功率测试方法，其特征在于，所述第一定向耦合器和待测定向耦合器均包括矩形波导和至少一个耦合头，耦合头的外壳与矩形波导的宽面焊接，所述耦合头包括与矩形波导宽面垂直的两个端口，所述两个端口分别为耦合端口和隔离端口，所述两个端口为两条同轴传输线，每一同轴传输线均包括由内向外同轴设置的内导体和外导体；所述耦合头还包括耦合片和下部垫环，所述耦合片的两端与两个内导体的底部焊接，所述下部垫环位于外壳下部向内方向设置的边沿与外导体之间。