[发明专利]一种微波六端口复数比值计自校准装置及使用方法

说明书

本发明公开一种微波六端口复数比值计自校准装置，包含耦合器、相位功率切换模块、单刀四掷微波开关、插入器件模块、单刀双掷微波开关，具有一路输入端，两路输出端，可产生8组自校准信号；相位功率切换模块经单刀四掷微波开关与插入器件模块相连接，单刀四掷微波开关和单刀双掷微波开关由PC机控制实现校准状态的自动切换。本发明提供的一种微波六端口复数比值计自校准装置可以产生八种标准状态，用于微波六端口复数比值计的自校准，修正其测试误差，从而大大提高了测量准确度。

技术领域

本发明属于微波测试技术领域，涉及自校准装置，尤其是一种微波六端口复数比值计自校准装置及使用方法，可为六端口复数比值计的自校准算法提供标准信号。

背景技术

相位作为高功率微波（以下简称HPM）测量校准技术的最重要参数之一，具有非常广泛的应用需求。HPM器件研制过程中，需要考核器件的输入、输出相位稳定性，研究器件各参数对其输出信号相位稳定性的影响。在HPM辐射场测量中，辐射场功率相位分布测量，需要高准确度的相位测量系统，以利于准确判断辐射场模式分布；特别是在HPM空间功率合成系统中，需要在预定的时间与空间把多个源的微波功率合成在一起，并且需要实现空间波束动态扫描，准确测量各系统之间的相对相位差是其必备前提条件。

“一种新的六端口接收机的校准方法”（中国科学技术大学学报，2006年5月第36卷第5期）在现有关于六端口反射计校准方法的基础上，将经过调制的本地参考信号与本振信号的比值作为校准所需的标准，根据给出的条件选择调制方式和相应产生标准的状态。申请号为201510495552.9的发明专利，公开宽带微波六端口结构，其功分器具有三个端口，分别是信号输入端和第一信号输出端和第二信号输出端，第一信号输出端与呈T 型分布的三个3dB 的正交耦合器中的一个正交耦合器的信号输入端连接；第二信号输出端与呈T 型分布的三个3dB 的正交耦合器中的另一个正交耦合器的信号输入端连接；T 型分布的三个3dB 的正交耦合器中的再一个正交耦合器与功分器位置相对。现有的高功率微波相位测量主要采用鉴相器法，国内外采用较多的I/Q调制法鉴相器存在功率容量小、动态范围小、非线性等不足，相比I/Q调制法和有源六端口法，微波六端口复数比值计具有功率容量大，动态范围宽等先天优势，而自校准技术是其核心技术之一。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种微波六端口复数比值计自校准装置及使用方法，利用微波六端口复数比值计自校准装置提供的标准状态对系统进行自校准，达到减小六端口复数比值计系统误差的作用。

本发明的技术方案如下：

一种微波六端口复数比值计自校准装置，包含耦合器、相位功率切换模块、单刀四掷微波开关、插入器件模块、单刀双掷微波开关，具有一路输入端，两路输出端，可产生8组自校准信号，输入到微波六端口复数比值计测试端口。

耦合器的端口1，连接匹配负载；耦合器的端口2，经传输线连接至所述微波六端口复数比值计自校准装置的整体输出端口1；耦合器端口3作为微波六端口复数比值计自校准装置的整体输入端；耦合器端口4，与相位功率切换模块输入端相连接。

相位功率切换模块设有一路相位功率切换模块输入端和四路输出端，四路输出端编号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，分别与单刀四掷微波开关的4路切换端口相连接，相位功率切换模块输入端与耦合器端口4连接。

插入器件模块设有一路输入端和两路输出端，两路输出端编号为Ⅴ，Ⅵ，分别与单刀双掷微波开关的2路切换端口相连接。

单刀四掷微波开关包括一路公共端口和四路切换端口，控制其切换状态可实现公共端口与特定的一路切换端口相连接。

单刀双掷微波开关包括一路公共端口和两路切换端口，控制其切换状态可实现公共端口与特定的一路切换端口相连接。