本发明专利技术公开一种用于太赫兹频段的新型量热式功率计，包括太赫兹功率敏感器，根据直流功率引起的温度变化产生第一温差热电势，根据太赫兹功率引起的温度变化产生第二温差热电势；功率指示器，根据第一温差热电势和第二温差热电势计算太赫兹功率的功率值，并显示太赫兹功率的功率值。本发明专利技术所述技术方案具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及功率计。更具体地，设及一种用于太赫兹频段的新型量热式功率计。
技术介绍
在射频微波频段，功率测量都是基于将高频或微波能量转换成热、力、直流或低频 电量等能量形式然后加W测量的，所W-个功率测量仪器总是由感应、吸收并实现能量转 换的转换部分及相应的指示器组成的，一般将功率测量仪器称为功率计，将能量转换部分 称为功率座、功率探头或功率敏感器，将相应的指示器称为功率指示器。微波毫米波功率计按原理可分为W下几种： (1)量热计:量热计是一种测量负载吸收功率后的溫度变化的仪器，根据直流功率 和被测功率所引起溫度变化的不同得出被测功率的量值。量热式功率计因测量准确度较高 常被用做功率标准。[000引（2)测福射热计：由测福射热式功率座作为传感器而得名。常用的测福射热元件有 正溫度系数的镇流电阻和负溫度系数的热敏电阻。测福射热元件在吸收高频或微波功率时 会由于其导致的溫升发生电阻的变化，运一变化可W被作为指示器的电桥检测到。目前常 见的测福射热计是热敏电阻功率计，一般只用于微量热计和量值传递。 (3)热电式功率计:利用热电效应(塞贝克、巧耳帖和汤姆森效应)测量功率的功率 计被称为热电式功率计或热电偶式功率计，根据热电元件(热电偶)位置的不同可W分为自 热式和他热式两种。热电式功率计是最常用的一种商品功率计。 (4)二极管式功率计:利用二极管检波方式测量功率的功率计被称为二极管式功 率计。二极管式功率计也是一种最常用的商品功率计。由于太赫兹频段的特殊性及其迅速发展，该频段内的相关计量测试需求日益增 强。功率参数作为微波毫米波频段表征信号特性的基本参数，是其它参数量值溯源和发展 的基础，在太赫兹频段亦是如此。目前我国功率参数的校准测试能力只达170G化，而已建立 的标准只达50GHz，远远不能满足太赫兹频段的校准测试需求。而上述四种功率计在微波毫米波频段均有实现，但在太赫兹频段没有，原因是由 于频段较高，所用的波导传输线的物理尺寸较小，因此对工艺要求很高，难W实现。 而太赫兹频段功率的测量也可基于将太赫兹功率能量转换为热、直流或低频电量 等能量形式然后加W测量。但测福射热式功率计、热电式功率计、二极管式功率计由于各种 限制，不易实现。 因此，需要提供一种利用太赫兹功率的热效应，测量分别吸收太赫兹功率及直流 功率后的溫度变化，根据溫度变化得出被测功率的量值的用于太赫兹频段的新型量热式功 率计。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于太赫兹频段的新型量热式功率计，解决现有功率 参数校准测试能力频段不足的问题，满足太赫兹频段内功率参数的量值溯源需求。[001引为达至化述目的，本专利技术采用下述技术方案： -种用于太赫兹频段的新型量热式功率计，包括 太赫兹功率敏感器，根据直流功率引起的溫度变化产生第一溫差热电势，根据太 赫兹功率引起的溫度变化产生第二溫差热电势；功率指示器，根据第一溫差热电势和第二溫差热电势计算太赫兹功率的功率值， 并显示所述太赫兹功率的功率值。 优选地，所述太赫兹功率敏感器包括波导转换和WR10功率敏感器； WR10功率敏感器，根据直流功率引起的溫度变化产生第一溫差热电势，根据经过 波导转换的太赫兹功率引起的溫度变化产生第二溫差热电势。 优选地，所述波导转换为WR10-WR5波导转换或WR10-WR3波导转换。 优选地，所述WR10功率敏感器包括工作负载、参考负载和热电堆；工作负载，根据直流功率产生第一溫度值，根据太赫兹功率产生第二溫度值； 热电堆，根据第一溫度值和参考负载的参考溫度产生第一溫差热电势，根据第二 溫度值和参考负载的参考溫度产生第二溫差热电势。 本专利技术的有益效果如下：本专利技术所述技术方案具有热对称性高、动态范围大、阻抗匹配好、测量准确度高的 优点。本专利技术所述技术方案频率覆盖200G化~325G化，功率电平ImW~lOmW，功率测量不确 定度5 %~10 %化=2)，具有宽频带、高准确度的特点，可W解决太赫兹频段内功率参数的 量值溯源问题。【附图说明】下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】作进一步详细的说明。图1示出用于太赫兹频段的新型量热式功率计的示意图。 图2示出WR10功率敏感器的示意图。图3示出用于太赫兹频段的新型量热式功率计工作时的信号走向图。【具体实施方式】为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说 明。附图中相似的部件W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W此限制本专利技术的保护范围。由于太赫兹频段较高，所用的波导传输线物理尺寸较小，在工艺实现上有着一定 的难度，因此本实施例提供的用于太赫兹频段的新型量热式功率计采用在较低频段的WR10 功率敏感器(WR10传输线、75GHz~llOGHz)前连接波导转换(WR10-WR5、WR10-WR3)作为太赫 兹功率敏感器1来实现太赫兹频段(200G化~325G化）的功率测量，同时利用功率指示器4作 为指示器并控制用于太赫兹频段的新型量热式功率计的自动化运行。 如图1所示，本实施例提供的用于太赫兹频段的新型量热式功率计，包括感应、吸 收并实现能量转换的太赫兹功率敏感器1及相应的功率指示器4， 太赫兹功率敏感器1，根据直流功率引起的溫度变化产生第一溫差热电势，根据太 赫兹功率引起的溫度变化产生第二溫差热电势；功率指示器4,根据第一溫差热电势和第二溫差热电势计算太赫兹功率的功率值， 并显示所述太赫兹功率的功率值。 其中太赫兹功率敏感器1包括波导转换2和WR10功率敏感器3，WR10功率敏感器3,根据直流功率引起的溫度变化产生第一溫差热电势，根据经过 波导转换2的太赫兹功率引起的溫度变化产生第二溫差热电势。 波导转换2为WR10-WR5波导转换或WR10-WR3波导转换。 如图当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于太赫兹频段的新型量热式功率计，其特征在于，包括太赫兹功率敏感器，根据直流功率引起的温度变化产生第一温差热电势，根据太赫兹功率引起的温度变化产生第二温差热电势；功率指示器，根据第一温差热电势和第二温差热电势计算太赫兹功率的功率值，并显示所述太赫兹功率的功率值。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张伟伟，程春悦，
申请(专利权)人：北京无线电计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11
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