一种滤波转换头及N型同轴热敏功率座10MHz定标方法与流程

本发明涉及微波功率基准测量，尤其涉及一种滤波转换头及n型同轴热敏功率座10mhz定标方法。

背景技术：

1、功率基准装置在定标热敏电阻型功率座有效效率时，具有非常高的稳定性和准确性，并且它也是复现功率量值和建立连续溯源链的系统装置。目前世界各国均采用量热计法或微量热计法建立功率基准。

2、n型同轴热敏电阻功率座的功率频段范围为10mhz～18ghz，功率基准定标采用的是微量热计方式，定标该功率座有效效率过程中，使用自平衡功率计以直流替代的方式进行微波功率测量，目前各国使用的功率计通常有nim-iv、1806和n432等闭环自平衡功率计，整个基准测量系统还包括恒温水槽、信号源、数字电压表和实现自动控制的计算机等多种仪器设备，n型同轴热敏电阻功率座装配在微量热计内，再将装配好的微量热计放入恒温水槽，使测量过程中微量热计内温度恒定，射频信号源开、关前后时，读出功率计稳定时的电压，就可以计算得到系统的替代功率，通过测量热电堆温升得到的热电势差可以计算出整个系统的损耗功率，再根据短路器或back-to-back等实验得到微量热计的修正因子，便可以计算出该功率座在相应频段内的有效效率，从而实现功率量值传递。

3、在基准定标中，都发现在10mhz～18ghz频段内的频率低端给出的有效效率偏低，在对n型同轴热敏电阻功率座进行定标过程中，发现在10mhz～18ghz频段内的频率低端会出现不同程度射频信号泄漏，尤其以10mhz最为明显，这直接导致测量结果偏低甚至不准确，因此需要一种滤波转换头及n型同轴热敏功率座10mhz定标方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是要提供一种滤波转换头及n型同轴热敏功率座10mhz定标方法。

2、为达到上述目的，本发明是按照以下技术方案实施的：

3、本发明包括滤波转换头阴头连接部件和滤波转换头阳头连接部件，所述滤波转换头阴头连接部件包括上圆筒和下圆筒，所述上圆筒内填充塑料，所述填充塑料设置有有多组圆柱孔用于连接n型热敏电阻功率座直流偏置端口；所述滤波转换头阳头连接部件设置有与所述圆柱孔匹配的铜导体芯，所述滤波转换头阴头连接部件和所述滤波转换头阳头连接部件连接后形成空腔，所述空腔内设置有滤波电路板；所述铜导体芯通过所述滤波电路板与所述圆柱孔匹配连接且与n型同轴热敏电阻功率座直流偏置接头的连接孔导通。

4、进一步地，所述滤波电路板上含有n阶lc滤波电路，且lc滤波电路分别连接到n型同轴热敏电阻功率座的第一射频工作端和第二射频工作端的导体芯。

5、进一步地，所述lc滤波电路为三阶lc滤波电路。

6、进一步地，所述滤波转换头阴头与n型热敏电阻功率座直流偏置端口连接，且滤波转换头阴头的凸起部位与n型热敏电阻功率座凹槽卡接，并通过固定圆环固定在n型热敏电阻功率座上。

7、一种n型同轴热敏电阻功率座10mhz定标方法，该方法使用所述的滤波转换头来实现，包括以下步骤：

8、将滤滤波转换头阴头连接部件和滤波转换头阳头连接部件与n型热敏电阻功率座直流偏置端口相连，并装配到用于测量的微量热计内；

9、将所述微量热计置于23℃恒温水槽中，所述微量热计上设置有射频信号源，数字电压表和nim-iv功率计；

10、通过对所述微量热计的射频信号源依次进行开/关10mhz射频信号动作，获取数字电压表读出功率计稳定时的电压，计算得到系统的替代功率；

11、测量热电堆温升得到的热电势差计算出系统损耗功率；

12、根据微量热计修正因子计算出有效效率值。

13、进一步地，根据微量热计修正因子计算出有效效率值的公式表示为：

14、

15、其中

16、式中ηe,mount为n型热敏电阻座有效效率，pdc-sub为直流替代功率，p'wa为使功率座温升的损耗功率，g为微量热计的修正因子，p”wa为隔热传输线损耗的功率，p'f'e为泄漏信号反馈作用于基准的功率，vst为开射频前功率计稳定时的电压，vrf为开射频后功率计稳定时的电压，rse为n型热敏电阻座被功率计平衡后的电阻值，est为开射频前热电堆稳定后的电压，erf为开射频后热电堆稳定后的电压，ke为热电堆对直流或射频功率的灵灵敏度系数。

17、进一步地，所述微量热计在10mhz时的修正因子g＝1.0004，使用滤波转换头时p'f'e＝0。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明是一种滤波转换头及n型同轴热敏功率座10mhz定标方法，与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：

20、本发明提出了一种滤波转换头，并利用该转换头实现n型同轴热敏电阻功率座10mhz基准定标，滤波转换头内部含有lc滤波电路的电路板，测量时只需将滤波转换头的阴头一端连接到n型同轴热敏电阻功率座直流偏置端口，就可以阻隔来自射频端泄漏过来的射频信号。该装置结构不仅简单，在组装和操作上也非常简便，对基准定标实验也不会产生其他干扰，对泄漏的射频信号也能够极大的吸收并限制在功率座内，该装置能够修正之前测量时由于射频泄漏而导致测量结果出现的严重偏差，使得基准定标结果更为精准、有效。

技术特征：

1.一种滤波转换头，其特征在于，包括滤波转换头阴头连接部件和滤波转换头阳头连接部件，所述滤波转换头阴头连接部件包括上圆筒和下圆筒，所述上圆筒内填充塑料，所述填充塑料设置有有多组圆柱孔用于连接n型热敏电阻功率座直流偏置端口；所述滤波转换头阳头连接部件设置有与所述圆柱孔匹配的铜导体芯，所述滤波转换头阴头连接部件和所述滤波转换头阳头连接部件连接后形成空腔，所述空腔内设置有滤波电路板；所述铜导体芯通过所述滤波电路板与所述圆柱孔匹配连接且与n型同轴热敏电阻功率座直流偏置接头的连接孔导通。

2.根据权利要求1所述一种滤波转换头，其特征在于，所述滤波电路板上含有n阶lc滤波电路，且lc滤波电路分别连接到n型同轴热敏电阻功率座的第一射频工作端和第二射频工作端的导体芯。

3.根据权利要求2所述一种滤波转换头，其特征在于，所述lc滤波电路为三阶lc滤波电路。

4.根据权利要求2所述一种滤波转换头，其特征在于，所述滤波转换头阴头与n型热敏电阻功率座直流偏置端口连接，且滤波转换头阴头的凸起部位与n型热敏电阻功率座凹槽卡接，并通过固定圆环固定在n型热敏电阻功率座上。

5.一种n型同轴热敏电阻功率座10mhz定标方法，该方法使用权利要求1所述的滤波转换头来实现，其特征在于，

6.根据权利要求1所述一种n型同轴热敏功率座10mhz定标方法，其特征在于，根据微量热计修正因子计算出有效效率值的公式表示为：

7.根据权利要求6所述一种n型同轴热敏功率座10mhz定标方法，其特征在于，所述微量热计在10mhz时的修正因子g＝1.0004，使用滤波转换头时p'f'e＝0。

技术总结
本发明公开了一种滤波转换头及N型同轴热敏功率座10MHz定标方法，包括滤波转换头阴头连接部件和滤波转换头阳头连接部件，所述滤波转换头阴头连接部件包括上圆筒和下圆筒，所述上圆筒内填充塑料，所述填充塑料设置有有多组圆柱孔用于连接N型热敏电阻功率座直流偏置端口；所述滤波转换头阳头连接部件设置有与所述圆柱孔匹配的铜导体芯，所述滤波转换头阴头连接部件和所述滤波转换头阳头连接部件连接后形成空腔，所述空腔内设置有滤波电路板。本发明利用滤波转换头实现N型同轴热敏电阻功率座10MHz基准定标，滤波转换头内部含有LC滤波电路的电路板，对基准定标实验不会产生干扰。

技术研发人员：聂禄,崔孝海,刘锦文,袁文泽,李向军
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/7/11