[发明专利]高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定电路及检定方法

说明书

本发明公开了一种高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定电路及检定方法，该电路包括：高功率微波源、高功率微波源的输出端与高功率波导开关Ⅰ的波导端口1连接，波导端口2与高功率环形器连接，波导端口3与小功率连续波微波源连接，高功率环行器与定向耦合器连接，定向耦合器与金属波导连接，金属波导的输出端与高功率波导开关Ⅱ的波导端口1连接，波导端口2与系统负载连接，波导端口3与微波功率计连接。该检定电路使得高功率脉冲微波传输馈线的损耗参数的检定精确度大幅度提升；使系统具备实时检定高功率微波传输馈线损耗参数的功能，操作简单便捷，结果精确。

技术领域

本发明属于高功率脉冲功率技术领域，更具体地，本发明涉及一种高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定电路及检定方法。

背景技术

高功率脉冲微波源系统是加速器系统的重要部件，广泛应用于医疗、安检、工业探伤及科学研究等领域。高功率脉冲微波源系统中负责传输高功率微波能量的便是脉冲微波传输馈线，其一般由金属波导、环行器和定向耦合器组成。其中金属波导由多节组成，可低损传输高功率脉冲微波；环行器又称隔离器，可防止过高的反射能量进入微波源；定向耦合器则可以实时取样馈线中微波的峰值功率用于测量。

高功率脉冲微波传输馈线用于传输高功率脉冲微波，其损耗参数的精确度对于系统十分重要，既影响前级微波源部分的设计调教，也影响这后级高功率微波效应的精确评估。然而，高功率微波传输馈线的损耗参数的精确标定却一直是个难题。因为在高功率微波状态下，专业的检测仪器无法直接测量。传统的检定方法是将微波馈线中各部分器件分别使用矢量网络分析仪在微功率情况下分别进行测试标定，测试标定环形器损耗记为IL1，测试标定定向耦合器损耗记为IL2，测试标定每节金属波导损耗分别记为IL3、IL4...ILn，则高功率脉冲微波传输馈线的损耗ILt：

ILt＝IL1+IL2+IL3...+ILn

其一，使用微功率测试得到的器件损耗，不能完全表征其在高功率情况下的参数，微小的误差，在高功率时将带来很大的偏差；其二，微波传输馈线各部件安装时各接口对接部分会根据安装情况产生一个不定的损耗，所以上述方法得到的参数会存在一定的偏差，降低该参数的精度。

发明内容

本发明提供了一种高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定电路，旨在改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定电路，所述电路包括：

高功率微波源、高功率微波源的输出端与高功率波导开关Ⅰ的波导端口1连接，高功率波导开关Ⅰ的波导端口2通过波导传输馈线与高功率环行器连接，高功率波导开关Ⅰ的波导端口3与小功率连续波微波源连接，高功率环行器与定向耦合器连接，定向耦合器与金属波导连接，金属波导的输出端与高功率波导开关Ⅱ的波导端口1连接，高功率波导开关Ⅱ的波导端口2与系统负载连接，高功率波导开关Ⅱ的波导端口3与微波功率计连接。

进一步的，波导开关包括高功率波导开关Ⅰ及高功率波导开关Ⅱ；

当波导开关处于关闭状态时，波导端口1与波导端口2连通，波导端口3封闭；

当波导开关处于开启状态时，波导端口3与波导端口2连通，波导端口1封闭。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高功率脉冲微波传输馈线损耗参数精确检定方法，所述方法包括如下步骤：

S1、设定小功率连续波微波源的输出功率P1；

S2、开启高功率波导开关Ⅰ及高功率波导开关Ⅱ；

S3、开启小功率连续波微波源，微波功率计输出检测到的功率值P2，计算整个高功率脉冲微波传输馈线的损耗参数ILt，ILt＝P1-P2。