[發(fā)明專利]一種基于外差接收的太赫茲功率測(cè)量系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710603569.0
• 申請(qǐng)日: 2017-07-23
• 公開（公告）號(hào): CN109282896B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李召陽;肖勇;張春艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京遙感設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01J1/42
• 分類號(hào): G01J1/42
• 代理公司: 中國航天科工集團(tuán)公司專利中心 11024
• 代理人: 孔曉芳

1.一種基于外差接收的太赫茲功率測(cè)量系統(tǒng)，包括：信號(hào)源A(1)、待測(cè)太赫茲源(2)、對(duì)角喇叭A(3)、對(duì)角喇叭B(4)、太赫茲諧波混頻器(5)、太赫茲本振倍頻鏈(6)、W波段倍頻驅(qū)動(dòng)鏈路(7)、信號(hào)源B(8)和頻譜分析儀(9)；

信號(hào)源A(1)的射頻輸出口與待測(cè)太赫茲源(2)的泵源輸入口連接，信號(hào)源A(1)的同步輸出口與頻譜分析儀(9)的觸發(fā)輸入口連接，信號(hào)源A(1)的參考時(shí)鐘信號(hào)輸出口與信號(hào)源B(8)的參考時(shí)鐘輸入口連接；信號(hào)源B(8)的射頻輸出口與W波段倍頻驅(qū)動(dòng)鏈路(7)的輸入口連接；W波段倍頻驅(qū)動(dòng)鏈路(7)的輸出口與太赫茲本振倍頻鏈(6)輸入口連接；太赫茲本振倍頻鏈(6)輸出口與太赫茲諧波混頻器(5)本振輸入口連接；太赫茲諧波混頻器(5)信號(hào)輸入口與對(duì)角喇叭B(4)的輸出口連接；太赫茲諧波混頻器(5)信號(hào)輸出口與頻譜分析儀(9)的輸入口連接；待測(cè)太赫茲源(2)的輸出口與對(duì)角喇叭A(3)的饋電輸入口連接；對(duì)角喇叭A(3)輻射太赫茲波能量，經(jīng)過空間自由傳輸?shù)竭_(dá)對(duì)角喇叭B(4)的接收口面；

功率測(cè)量過程：信號(hào)源A(1)輸出待測(cè)太赫茲源(2)所需的泵源信號(hào)，待測(cè)太赫茲源(2)在泵源驅(qū)動(dòng)下輸出波長為λ的待測(cè)太赫茲信號(hào)，待測(cè)功率用P_s表示，經(jīng)增益為G_t的對(duì)角喇叭A(3)放大并輻射出去；同時(shí)信號(hào)源A(1)輸出參考時(shí)鐘信號(hào)給信號(hào)源B(8)，使得信號(hào)源B(8)輸出的本振信號(hào)與發(fā)射信號(hào)相參；信號(hào)源B輸出的本振信號(hào)經(jīng)W波段倍頻驅(qū)動(dòng)鏈路(7)倍頻放大輸出W波段驅(qū)動(dòng)信號(hào)，太赫茲本振倍頻鏈(6)對(duì)W波段驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)一步倍頻放大，產(chǎn)生太赫茲諧波混頻器(5)所需的本振信號(hào)；同時(shí)增益為G_r的對(duì)角喇叭B(4)接收距離為R₀的對(duì)角喇叭A(3)輻射過來太赫茲信號(hào)，作為太赫茲諧波混頻器(5)的信號(hào)輸入；太赫茲諧波混頻器(5)完成接收太赫茲信號(hào)下變頻，輸出中頻信號(hào)至頻譜分析儀(9)；由于發(fā)射接收信號(hào)相參，頻譜分析儀(9)能夠?qū)邮盏降闹蓄l信號(hào)做相參處理，在信號(hào)源A(1)同步信號(hào)的觸發(fā)下實(shí)時(shí)測(cè)量接收到的中頻信號(hào)功率，記錄為P_IF；待測(cè)功率P_s的具體計(jì)算公式如下：

計(jì)數(shù)單位為dB；

其中：

L_s為太赫茲諧波混頻器(5)與頻譜分析儀(9)之間連接線纜的損耗，測(cè)量前進(jìn)行標(biāo)定；

G_s為太赫茲諧波混頻器(5)的變頻損耗；

為對(duì)角喇叭A(3)到對(duì)角喇叭B(4)的距離衰減。

2.如權(quán)利要求1所述的基于外差接收的太赫茲功率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述參考時(shí)鐘信號(hào)為10MHz。

3.如權(quán)利要求1所述的基于外差接收的太赫茲功率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述L_s為太赫茲諧波混頻器(5)與頻譜分析儀(9)之間連接線纜的損耗，測(cè)量前用矢網(wǎng)進(jìn)行標(biāo)定。