一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置、系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种校准装置。更具体地，涉及一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置、系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外常用的微波电压测量系统主要是基于微波检波管的检波原理，将微波信号转变为直流信号，然后进行直流电压测量。目前，国内外常用的探针式微波电压测量系统的校准装置一般为探针台(用于精确定位)及其标准片(短路负载、开路负载、匹配负载和直通件等)。由于探针和标准片一般为50 Ω系统，而一种典型非50 Ω负载(电爆装置桥丝)的阻抗为I Ω?10 Ω，两者阻抗严重失配，因此在探针台上校准的50 Ω探针式微波电压测量系统并不适用于非50 Ω负载(电爆装置桥丝)上微波电压的测量，这严重影响非50 Ω负载上微波电压测量的准确度。
[0003]根据电路分压原理，要实现非50 Ω负载上微波电压的准确测量，作为接收装置的探针阻抗应该远大于负载阻抗。而要实现对非50 Ω大阻抗探针进行校准，就应当使用适合于大阻抗探针的校准装置。针对现有微波电压测量系统校准装置只适用于50 Ω探针式微波电压测量系统的缺点，本发明设计的微波电压测量用校准装置适用于任意非零阻抗探针式微波电压测量系统的校准，能够提高非50 Ω微波电压测量系统校准的准确性。
[0004]因此，需要提供一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置、系统及方法，基于电路并联等压原理，可以将微波电压校准结果溯源到50 Ω系统的功率参数，适用于任意非零阻抗探针式微波电压测量系统的校准，能够提高非50 Ω微波电压测量系统校准的准确性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置、系统及方法，解决了目前微波电压测量系统校准装置只适用于50Ω探针式微波电压测量系统的缺点，适用于任意非零阻抗探针式微波电压测量系统的校准，能够提高非50 Ω微波电压测量系统校准的准确性。
[0006]为达到上述目的，本发明采用下述技术方案:
[0007]一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置，该装置包括微波信号输入端、微波信号输出端，所述该装置进一步包括
[0008]标准微带线、探针负极触盘、探针负极触点、探针正极触点、探针定位支架；
[0009]所述标准微带线，用于传输由微波信号输入端输入的微波信号；
[0010]所述微波信号输出端，用于输出来自标准微带线的微波信号；
[0011]所述探针负极触盘采用切角设计；
[0012]所述探针负极触点、探针正极触点和所述探针定位支架，用于对探针进行定位。
[0013]优选的，所述包括标准微带线、探针负极触盘、探针负极触点和探针正极触点的标准微带电路板为宽带设计，适用频率为DC?18GHz。
[0014]优选的，所述探针定位支架是玻璃钢支架。
[0015]一种基于上述所述的微波电压测量校准系统，所述该系统包括信号源、探针式微波电压测量校准装置、参考测量单元、探针式微波电压测量模块；
[0016]所述探针式微波电压测量校准装置，用于采集来自信号源产生的微波信号，并在信号输出端形成参考测量单元与被校准的探针式微波电压测量模块的并联；
[0017]所述参考测量单元，用于测得来自所述探针式微波电压测量校准装置的微波信号的标准微波电压值Vtl,作为参考标准值；
[0018]所述被校准的探针式微波电压测量模块进一步包括微波检波器、数据处理单元；
[0019]所述微波检波器，用于将与所述参考测量单元等效并联在探针式微波电压测量校准装置输出端的被测微波电压探针测量所得的微波信号电压转换为直流电压信号；
[0020]所述数据处理单元，用于测得所述微波检波器输出的电压信号的电压值V1，并根据所述参考测量单元测得的标准微波电压值Vtl与所述微波检波器输出的直流电压信号的电压值V1，得到微波信号的校准曲线。
[0021 ] 优选的，所述微波电压探针通过所述探针式微波电压测量校准装置中的探针定位支架、探针负极触点和探针正极触点进行定位。
[0022]优选的，所述被测微波电压探针的特性阻抗可以为任意非零值。
[0023]优选的，所述该装置进一步包括滤波器，用于滤除所述微波检波器输出的直流电压信号中的高频干扰信号。
[0024]一种基于上述测量系统的微波电压测量校准方法，所述该方法包括:
[0025]运用所述探针式微波电压测量校准装置传输来自信号源产生的微波信号；
[0026]运用所述参考测量单元采集来自所述探针式微波电压测量校准装置输出端的微波信号，并测量微波信号的功率或电压，作为参考标准值；
[0027]运用探针定位支架、探针正极触电和探针负极触电将被测微波电压探针与所述参考测量单元等效并联，用于探测来自所述探针式微波电压测量校准装置输出端的微波信号;
[0028]运用微波检波器将被测微波电压探针测量的微波信号电压转换为直流电压信号;
[0029]根据所述参考测量单元测得的参考标准值与所述微波检波器所得直流电压信号，计算得到所述微波电压探针的校准值。
[0030]优选的，所述微波电压探针通过所述探针式微波电压测量校准装置中的探针定位支架、探针负极触点和探针正极触点进行定位。
[0031]优选的，所述被测微波电压探针的特性阻抗可以为任意非零值。
[0032]本发明的有益效果如下:
[0033]本发明所述技术方案与现有技术相比，有以下优点:
[0034]1、基于电路并联等压原理，可以将微波电压校准结果溯源到50Ω系统的功率参数；
[0035]2、所述校准装置中的探针负极触盘采用了切角设计，该设计降低触盘对50 Ω校准微带线阻抗的扰动，有利于提高校准的准确度；
[0036]3、所述校准装置适用于任意非零阻抗探针式微波电压测量系统的校准，能够提高非50Ω微波电压测量系统校准的准确性。
【附图说明】
[0037]下面结合附图对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明。
[0038]图1(a)示出本发明实施例中一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置的正视图；
[0039]图1(b)示出本发明实施例中一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置的左视图；
[0040]图1(c)示出本发明实施例中一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置的俯视图；
[0041]图2示出本发明实施例中一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置中校准微带线电路板结构示意图；
[0042]图3示出本发明实施例中一种用于探针式微波电压测量系统的校准装置的系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0043]为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
[0044]如图l(a)_(c)所示，本发明公开了一种用于探针式微波电压测量的校准装置，该装置包括输入端同轴SMA微带座101、标准盒壳体102、校准微带线电路板103、探针定位支架(玻璃钢支架)104、输出端同轴SMA微带座105 ;如图2所示，校准微带线电路板103进一步包括标准微带线基板1031、标准微带线(50 Ω) 1032、探针负极触盘1033、探针负极触盘上的金属化过孔1034、探针负极触点1035、探针正极触点1036。
[0045]所述输入端同轴SMA微带座101，用于输入微波信号，并输送信号至标准微带线(50 Ω) 1032 ；
[0046]所述标准微带线(50 Ω ) 1032，用于传输微波信号；
[0047]所述输出端同轴SMA微带座105，用于输出来自标准微带线(50 Ω ) 1032的微波信号;
[0048]所述探针负极触盘1033采用的是切角设计，该设计降低了触盘对50 Ω校准微带线1032阻抗的扰动，有利于提高校准的准确度；
[0049]所述金属化过孔1034，与所述标准微带线基板1031上的位于所述探针负极触盘相对一侧的金属地连接；
[0050]所述探针负极触点1035、探针正极触点1036和探针定位支架104，用于对探针进行定位。
[0051]微波信号源产生的微波信号通过输入端同轴SMA微带座101注入到所述校准装置的校准微带线电路板103上；注入到校准微带线电路板103上