[发明专利]一种用于波导系统的衰减测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，特别是一种用于波导系统的衰减测量方法。

背景技术

衰减在无线电领域中是一个非常重要和普及的参数，其表征了无线电信号的幅度在传输过程中减弱的程度。衰减计量在无线电计量中具有重要的地位，可为功率、电压、频谱、S参数等提供溯源途径，所以国内外都非常重视衰减参数标准的建立。衰减测量最常用的方法是替代法，即通过与标准衰减器比较而测量被测件的衰减。通常采用的建标方法有射频替代法、中频及低中频替代法等。射频替代法，就是将被测衰减量与在同频率上的标准衰减器的衰减量进行比较，实现衰减测量的方法。其优点在于量程可以非常大，但其缺点在于必须具有与被测件同频率的标准衰减器，而目前尚难制造准确度能与中频标准衰减器同样高的射频标准衰减器，所以射频替代法不是衰减测量中最准确的方法。中频及低中频替代法，就是用变频方法将微波或高频信号线性地变换成固定的中频及低中频信号，用准确度很高的中频标准衰减器的衰减量来替代被测衰减量。目前世界范围内多数国家建立的衰减标准均为以工作于音频的感应分压器作为低中频标准衰减器的串联低中频替代法的衰减标准装置。但随着频率的升高，信号源输出的功率减小，为了满足衰减测量的动态范围和测量准确度，获得稳定的例如为音频信号的低中频信号的难度越来越大。同时为满足测量的动态范围及准确度要求，中频接收机例如通常使用锁相放大器需要采取相关检测接收的方法。而要采用相关检测接收的方法，必须为锁相放大器提供一个参考信号。这个参考信号和被测信号即混频器的音频输出应具有相同的频率抖动，这对微弱信号的相干检测非常重要。因此，锁相放大器需要根据参考信号提供的频率信息，才能够检测并准确测量一个同频的微弱信号。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于波导系统的衰减测量方法，以解决5mm、3mm频段衰减的准确测量问题，同时解决了测量过程中由于测量装置参考信号与被测信号频率抖动不同而造成检测信号干扰，系统检测能力降低的问题。

为解决上述问题本发明提供一种用于波导系统的衰减测量方法，该衰减测量方法包括

将被测衰减器依次与已知衰减装置和混频器串联连接；

将射频信号经过被测衰减器信号产生衰减的射频信号；

将该衰减信号和与所述射频信号共时基的本振信号混频；

以串联中频替代测试的方法步骤，将经分频的时基信号作为参考信号，采用正交相关检测法测量被测衰减器的衰减量。

优选的，该方法进一步包括将混频后的信号进行放大和滤波。

优选的，所述串联中频替代测试的方法进一步包括以下步骤

将被测衰减器的设置为初始衰减量；

将所述已知可调衰减器置于初始值；

调节锁相检测装置的增益和射频信号源的信号电平，记录对衰减信号的正交检测达到平衡的电平值；

将被测衰减器设置为被测状态；

通过调节已知可变衰减器，记录对衰减信号的检测得到所述电平值时对应的已知可变衰减器的衰减量。

优选的，所述参考信号是将时基信号分频至与所述混频器的输出信号具有相同频率抖动的信号频率。

优选的，所述参考信号是将时基信号分频至2¹²倍得到的信号。

优选的，所述本振信号源的输出电平设置为+10dBm。

优选的，所述差频过程中将线性地保持射频信号的幅度特性不变。

优选的，所述本振信号源产生的时基信号为10MHz。

优选的，所述正交相关检测法包括检测所述衰减信号的相位和对所述衰减信号进行低通滤波得到衰减信号的幅度值。

优选的，根据权利要求1所述的衰减测量方法，：所述已知可调衰减器是感应分压器，所述串联中频替代的方法进一步包括以下步骤

将被测衰减器设置为初始衰减量A₀；

将感应分压装置的分压比设置为初始值D₀；

调节锁相检测装置的增益和射频信号源的信号电平，记录对衰减信号的正交检测达到平衡的电平值；

将被测衰减器设置为被测状态,衰减量A₁；

通过调节感应分压器的分压比，记录对衰减信号的正交检测得到所述电平值时感应分压器的分压比D₁；

利用公式A_x=A₁-A₀=20log(D₁/D₀)(dB),获得被测衰减器的被测衰减增量Ax。