一種測量波紋喇叭損耗的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及反射面天線的波紋喇叭饋源，特別適用于波紋喇叭損耗的測量。
【背景技術(shù)】
[0002] 眾所周知，波紋喇叭能在2:1的寬頻段內(nèi)，具有旋轉(zhuǎn)軸對稱的主極化方向圖、極低 交叉極化峰值電平、良好的匹配特性和極佳的低旁瓣特性等優(yōu)良的電氣性能，廣泛應(yīng)用于 反射面天線的高效率饋源。但是波紋喇叭在射電天文和深空探測應(yīng)用領(lǐng)域中，波紋喇叭的 損耗亦是非常重要的指標(biāo)。波紋喇叭損耗很小，測量起來很困難，通常采用喇叭口短路法進 行測量。該方法測量波紋喇叭損耗存在以下局限性：
[0003] 1、傳統(tǒng)的短路法測量波紋喇叭損耗，當(dāng)波紋喇叭為單模工作時，由于波紋喇叭的 損耗很小，且測量系統(tǒng)多重反射的影響不可避免，很難精確進行測量；
[0004] 2、傳統(tǒng)的短路法測量波紋喇叭損耗，當(dāng)波紋喇叭為多模工作時，由于波紋喇叭多 模的影響，測量誤差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于避免上述【背景技術(shù)】中的不足之處而提出一種測量波紋喇叭損 耗的方法。該方法通過測量波紋喇叭分別指向常溫負(fù)載和冷負(fù)載時的噪聲功率，計算出波 紋喇叭的噪聲溫度，由此計算波紋喇叭的損耗。
[0006] -種測量波紋喇叭損耗的方法，其特征在于包括以下步驟：
[0007] (1)測量波紋喇叭的噪聲溫度：用頻譜分析儀分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載的 噪聲功率和波紋喇叭指向冷負(fù)載時的噪聲功率，利用下式計算波紋喇叭的噪聲溫度：
[0009] 式中：
[0010] T' C一波紋喇叭的噪聲溫度，K ;
[0011] T。一饋源喇叭的環(huán)境溫度，K ;
[0012] 低噪聲放大器的噪聲溫度，K ;
[0013] Nhcit-波紋喇叭指向常溫負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功率，dBm ;
[0014] Nrald-波紋喇叭指向冷負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功率，dBm ;
[0015] (2)計算波紋喇叭的損耗ILh_:根據(jù)步驟（1)得到的波紋喇叭噪聲溫度，由下式 計算波紋喇機的損耗：
[0017]式中：
[0018] Te-冷負(fù)載的噪聲溫度，K ;
[0019] 完成波紋喇叭損耗的測量。
[0020] 其中，步驟（1)中用頻譜分析儀分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載的噪聲功率和波 紋喇叭指向冷負(fù)載時的噪聲功率的方法具體為：建立測試系統(tǒng)，將波紋喇叭指向常溫負(fù)載， 用頻譜分析儀測量噪聲功率的大小，用Nhcit表示；然后將波紋喇叭指向冷負(fù)載，保持頻譜分 析儀的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置不變，用頻譜分析儀測量噪聲功率的大小，用Nrald表示。
[0021 ] 其中，所述的常溫負(fù)載為微波吸波材料，其尺寸應(yīng)大于波紋喇叭口的面積。
[0022] 其中，所述的冷負(fù)載為浸泡在低溫液體中微波吸波材料，且要求微波吸波材料完 全淹沒在低溫液體中，所述的低溫液體包括液氮和液氦。
[0023] 本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比具有如下優(yōu)點：
[0024] 1、利用冷熱負(fù)載測量波紋喇叭的損耗，測量精度高；
[0025] 2、該方法測試系統(tǒng)簡單，可減小多重反射對測量結(jié)果的影響，測量重復(fù)性好；
[0026] 3、本發(fā)明具有較好的推廣和應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明的測量原理圖。
【具體實施方式】
[0028] 參照圖1，測試系統(tǒng)由常溫負(fù)載、冷負(fù)載、低噪聲放大器、射頻測試電纜、頻譜分析 儀和待測波紋喇叭組成。通過分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載和冷負(fù)載時的噪聲功率，計 算出波紋喇叭的噪聲溫度，由波紋喇叭噪聲溫度計算波紋喇叭的損耗。
[0029] 附圖1所示，測量波紋喇叭損耗的原理示意圖。具體實施例當(dāng)中待測波紋喇叭工 作于X波段，工作頻率范圍7. 25GHz~7. 75GHz。測試頻率為7. 5GHz，低噪聲放大器的噪聲 溫度IYna= 80K，常溫負(fù)載的噪聲溫度T。= 290K，冷負(fù)載的噪聲溫度T ε= 77K。則波紋喇叭 口損耗的測量方法步驟如下：
[0030] 第1步：測量波紋喇叭的噪聲溫度。附圖1所示，首先建立測試系統(tǒng)，然后將波紋 喇叭指向常溫負(fù)載，用頻譜分析儀測量噪聲功率的大小，用Nhcit表示；再然后將波紋喇叭指 向冷負(fù)載，保持頻譜分析儀的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置不變，同理用頻譜分析儀測量噪聲功率的大小， 用Nrald表示。由測量的噪聲功率計算波紋喇叭的噪聲溫度T' c〇
[0032] 實施例當(dāng)中，當(dāng)波紋喇叭指向常溫負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功 率-67. 38dBm ;當(dāng)波紋喇叭指向冷負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功率為-71. 02dBm。波紋 喇叭的噪聲溫度為：
[0034] 第2步：由測量的波紋喇叭的噪聲溫度，由下式計算波紋喇叭的損耗：
[0038] 本發(fā)明工作原理如下：
[0039] 本發(fā)明提出了一種測量波紋喇叭損耗的方法。
[0040] 該方法通過分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載和冷負(fù)載的噪聲功率，計算波紋喇叭 的噪聲溫度，由此確定波紋喇叭的損耗。
【主權(quán)項】
1. 一種測量波紋喇叭損耗的方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 測量波紋喇叭的噪聲溫度：用頻譜分析儀分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載的噪聲 功率和波紋喇叭指向冷負(fù)載時的噪聲功率，利用下式計算波紋喇叭的噪聲溫度：式中： Vc-波紋喇叭的噪聲溫度，K; T。一饋源喇叭的環(huán)境溫度，K; 丁_一低噪聲放大器的噪聲溫度，K; Nhc]t-波紋喇叭指向常溫負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功率，dBm; Nrald-波紋喇叭指向冷負(fù)載時，頻譜分析儀測量的噪聲功率，dBm; (2) 計算波紋喇叭的損耗ILh_:根據(jù)步驟（1)得到的波紋喇叭噪聲溫度，由下式計算 波紋喇叭的損耗：式中： Tc一冷負(fù)載的噪聲溫度，K; 完成波紋喇叭損耗的測量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種測量波紋喇叭損耗的方法，其特征在于：步驟（1)中用 頻譜分析儀分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載的噪聲功率和波紋喇叭指向冷負(fù)載時的噪聲 功率的方法具體為：建立測試系統(tǒng)，將波紋喇叭指向常溫負(fù)載，用頻譜分析儀測量噪聲功率 的大小，用Nhc]t表示；然后將波紋喇叭指向冷負(fù)載，保持頻譜分析儀的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置不變， 用頻譜分析儀測量噪聲功率的大小，用Nrald表示。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種測量波紋喇叭損耗的方法，其特征在于所述的常溫 負(fù)載為微波吸波材料，其尺寸應(yīng)大于波紋喇叭口的面積。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種測量波紋喇叭損耗的方法，其特征在于所述的冷負(fù) 載為浸泡在低溫液體中微波吸波材料，且要求微波吸波材料完全淹沒在低溫液體中，所述 的低溫液體包括液氮和液氦。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種測量波紋喇叭損耗的方法。本發(fā)明提出了通過分別測量波紋喇叭指向常溫負(fù)載和冷負(fù)載的噪聲功率，確定波紋喇叭的噪聲溫度，由此計算波紋喇叭的損耗。本發(fā)明的方法簡單可行，具有推廣和應(yīng)用價值。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN105116261
【申請?zhí)枴緾N201510566760
【發(fā)明人】秦順友, 杜彪, 鄒火兒, 李振生, 張立軍, 吳偉偉
【申請人】中國電子科技集團公司第五十四研究所
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年9月8日