基于正交定向耦合器组合的微波功率测量方法

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摘要:定向耦合器广泛应用于微波系统的功率测量.但定向耦合器的方向隔离度有限,两个方向的耦合输出信号存在一定程度地串扰,影响功率测量的准确性.为了解决这一问题,本文提出一种正交耦合测量方法.该方法采用一对相位差为90°的定向耦合器同时测量功率,通过对测量结果的计算处理,可消除方向串扰的影响.推导了正反向传输功率与正交耦合器组合功率测量值的关系,分析了正交偏差所产生的误差.为了确定耦合器的正交状态,提出了一种准确测量两个定向耦合器之间相位差的方法.实测表明正交耦合方法可有效提高功率和驻波比测量的准确性.
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& P2 I' I& o" t2 T9 J) u& I关键词:微波系统;微波功率测量;定向耦合器;隔离度;正交
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       作为一种方向信号耦合提取器件,定向耦合器广泛应用于微波系统的测量与控制.理想定向耦合器只耦合单向信号,但实际器件的方向隔离度是有限的,如常规器件的隔离度在20 ~30dB之间,因此两个方向的耦合输出信号存在串扰.当反向信号很强,将影响正向功率测量;反之,当需要精确测量一个较弱的反向信号从而判断终端匹配状态时,正向串扰会产生较大影响.为了解决定向耦合器的方向隔离度问题,我们提出了采用正交定向耦合器组合的功率测量方法,可有效消除方向串扰的影响,提高功率测量的准确度.需要指出的是本文中的正交定向耦合器组合与微波技术中常用的正交定向耦合器有本质区别,前者是指两个定向耦合器处于相位正交状态,而后者是指单个定向耦合器的主通道与耦合通道存在相位正交关系.目前在微波工程技术中普遍采用单个定向耦合器测量微波功率,其它改进性测量方法尚未见相关研究报道.本文所提出的正交测量方法具有一定的创新性.
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定向耦合器