[发明专利]一种高功率微波极化特性检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种高功率微波极化特性检测系统，其特征在于，其包括：

用于传输两路方波a和b的直角形的传输线(1)；

设于传输线(1)的直角弯头处的双模定向耦合器(2)；

设于双模定向耦合器(2)背面的匹配电阻(15)和传输天线；

与所述的传输天线的出口连接的正交模式转换器(14)；

设于所述的正交模式转换器(14)的两路分割信号通路上的谐波混频器、放大器、滤波器、衰减器，其中一路分割信号上的滤波器A(5)和衰减器A(7)之间设有移相器(6)；

本振源(17)和功分器(16)；所述的本振源(17)输出的信号经过功分器(16)后输出两路信号分别与谐波混频器A(3)、谐波混频器B(13)连接；

还包括安装在两路分割信号通路汇合处的信号处理单元(8)。

2.如权利要求1所述的一种高功率微波极化特性检测系统，其特征在于：所述的双模定向耦合器(2)的镜面面向传输线(1)内，用于传输两路方波a和b；镜面上有一排耦合小孔，将两路方波a和b引到双模定向耦合器(2)的背面，背面安装有匹配电阻(15)和传输天线，所述的两路方波a和b分别接入上述的匹配电阻(15)和传输天线。

3.如权利要求2所述的一种高功率微波极化特性检测系统，其特征在于：所述的传输天线包括双模喇叭天线A(18)和双模喇叭天线B(19)，双模喇叭天线A(18)设于双模定向耦合器(2)背面，双模喇叭天线A(18)与所述的双模喇叭天线A(18)的喇叭口对应安装，所述的双模喇叭天线B(19)出口连接正交模式转换器(14)。

4.如权利要求3所述的一种高功率微波极化特性检测系统，其特征在于：所述的两路分割信号通路分别输出水平方向的电场分量E_x0、垂直方向的电场分量E_y0。

5.如权利要求3所述的一种高功率微波极化特性检测系统，其特征在于：所述的信号处理器(8)计算水平方向的电场分量、垂直方向的电场分量的相位差δ，最后得到微波的极化特性α和β；其中α为椭圆主轴的旋转角度，即椭圆主轴与x轴的夹角；β称为椭圆率，若设椭圆长轴为a，短轴为b。

6.一种高功率微波极化特性检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)两路方波a和b通过直角形的传输线(1)传输；

2)在传输线(1)的直角弯头处，通过双模定向耦合器(2)将两路方波a和b引到双模定向耦合器(2)的背面，其中一路方波通过传输天线发射至正交模式转换器(14)；

3)正交模式转换器(14)将接收到的微波信号分成两路信号，其中一路分别连接谐波混频器A(3)、放大器A(4)、滤波器A(5)、移相器(6)、衰减器A(7)，另外一路接谐波混频器B(13)、放大器B(12)、滤波器B(11)、衰减器B(10)；

4)通过本振源(17)输出本振源信号，使其经过功分器(16)后输出两路信号分别与谐波混频器A(3)、谐波混频器B(13)连接，使得一路方波经过谐波混频器A(3)、谐波混频器B(11)时分别与本振源(16)输出的信号混频；

5)混频后，衰减器A(7)和衰减器B(10)输出的信号进入信号处理单元(8)处理，得到微波的极化特性。

7.如权利要求6所述的一种高功率微波极化特性检测方法，其特征在于：在所述的步骤5)中，

设微波在过模槽纹圆波导中传输，微波的电场可以分解为两个正交电场：

E_x＝E_x0cos(wt) (1)

E_y＝E_y0cos(wt+δ) (2)

其中，矢量E_x、E_x0分别代表在水平方向的矢量电场和电场分量，E_y、E_y0分别代表在垂直方向的矢量电场和电场分量，δ是两个分量之间的相位差。

α和β的值可由下式得到：

式中，γ＝arctan(E_y0/E_x0)，-90°≤α≤90°，-45°≤β≤45°。