[发明专利]一种用于微波传感的散射矩阵参数检测系统

权利要求书

1.一种用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，包括直流扫参模块(1)，微波电路模块(2)，处理显示模块(3)，微波传感器模块(4)；其特征在于：直流扫参模块(1)输出端与微波电路模块(2)相连，微波电路模块(2)与微波传感器模块(4)相连，处理显示模块同时与直流扫参模块以及微波电路模块(2)相连。

2.根据权利要求1所述的用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，其特征在于：直流扫参模块(1)由参考信号发生器(11)、压控振荡器(12)以及锁相环(13)组成；参考信号发生器(11)输出端与压控振荡器(12)的输入端相连，压控振荡器(12)产生的微波信号通过锁相环(13)进行频率锁定后，再通过微带线与微波电路模块(2)相接。

3.根据权利要求1所述的用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，其特征在于：处理显示模块(3)由第一数据处理单元(31)、第二数据处理单元(32)和显示模块(33)组成；第一数据处理单元(31)将采样得到的电压电流参数简单计算后输入到第二数据处理单元(32)，第二数据处理单元(32)计算得到散射系数值输入到显示模块(33)中，显示模块(33)中含有单片机，通过编程控制第一数据处理单元(31)将采样得到的电压电流参数输入到第二数据处理单元(32)的数据传输，并通过数据线与直流扫参模块进行时序同步。

4.根据权利要求1所述的用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，其特征在于：微波传感器模块(4)为单端口散射矩阵参数传感或双端口散射矩阵参数传感。

5.根据权利要求1所述的用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，其特征在于：微波传感器模块(4)采用单端口散射矩阵参数传感时，微波传感器模块(4)由单端口微波传感器(41)以及第一微波连接线(45)构成；第一微波连接线(45)是集成设计的微带线，或是带两个SMA接头的同轴线；微波电路模块(2)则由第一定向耦合器(21)、第二定向耦合器(22)、第一检波器(24)和第二检波器(25)组成；第一定向耦合器(21)正向输入端与锁相环(13)输出端相接，正向耦合端接第一检波器(24)并将检波得到的直流电压值V₁输入到第一数据处理单元(31)中；第一定向耦合器(21)的正向隔离端接50Ω匹配负载，正向输出端直接与第二定向耦合器(22)的正向输入端相连；第二定向耦合器(22)正向输出端接微波传感器模块(4)中的输入输出端口(41)，第二定向耦合器(22)反向耦合端接第二检波器(25)并将检波得到的直流电压值V₂输入到第一数据处理单元(31)中；第二定向耦合器(22)的反向隔离端接50Ω匹配负载；第一数据处理单元(31)收到第一检波器(23)和第二检波器(24)输出的直流电压后处理得到电压比值R₁＝V₂/V₁，并将R₁的值通过数据线输入到第二数据处理单元(32)中，第二数据处理单元(32)输出端与显示屏幕(33)连接，显示屏幕(33)上的曲线R₁为单端口微波传感器(41)散射矩阵中的反射系数。

6.根据权利要求1所述的用于微波传感的散射矩阵参数检测系统，其特征在于：微波传感器模块(4)采用双端口散射矩阵参数传感时，微波传感器模块(4)由第一输入输出端口(43)、第二输入输出端口(44)以及双端口微波传感器(42)；微波电路模块(2)则由第一定向耦合器(21)、第二定向耦合器(22)、第三定向耦合器(23)、第一检波器(24)、第二检波器(25)和第三检波器(26)组成；第一定向耦合器(21)正向输入端与锁相环(13)输出端相接，正向耦合端接第一检波器(24)并将检波得到的直流电压值V₁输入到第一数据处理单元(31)中；第一定向耦合器(21)的正向隔离端接50Ω匹配负载，正向输出端直接与第二定向耦合器(22)的正向输入端相连；第二定向耦合器(22)正向输出端接微波传感器模块(4)中的第一输入输出端口(43)，第二定向耦合器(22)反向耦合端接第二检波器(25)并将检波得到的直流电压值V₂输入到第一数据处理单元(31)中；第二定向耦合器(22)的反向隔离端接50Ω匹配负载；第三定向耦合器(23)正向输出端接微波传感器模块(4)中的第二输入输出端口(44)，第三定向耦合器(23)反向耦合端接第三检波器(26)并将检波得到的直流电压值V₃输入到第一数据处理单元(31)中；第三定向耦合器(23)的反向隔离端接50Ω匹配负载；第一数据处理单元(31)收到第一检波器(24)、第二检波器(25)和第三检波器(26)的输出直流电压分别为V₁、V₂和V₃，经第一数据处理单元(31)处理后得到电压比值R₁＝V₂/V₁和R₂＝V₃/V₁，将R₁和R₂的值通过数据线输入到第二数据处理单元(32)中，第二数据处理单元(32)输出端与显示模块(33)连接，显示模块(33)上的曲线R₁和R₂分别为双端口微波传感器(42)散射矩阵中的反射系数和传输系数。