[發(fā)明專利]一種可在線校正測量電纜相位漂移的微波相位測量系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910275746.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN110333391B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周澤然;任天祺;唐雷雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G01R25/00
• 分類號: G01R25/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明提供了一種可在線校正測量電纜相位漂移的微波相位測量系統(tǒng)，包括：脈沖產(chǎn)生模塊，其包括一對射頻開關(guān)，用于產(chǎn)生一個工作脈沖和一個校正脈沖，兩個脈沖在時間上相互錯開；脈沖傳輸模塊，其包括環(huán)形器和定向耦合器，用于使所述校正脈沖遍歷測量電纜；信號采集與處理模塊，用于先后采集所述校正脈沖與所述工作脈沖信號，通過對測量數(shù)據(jù)的處理，得到微波脈沖信號的相位。本發(fā)明可以消除測量電纜的相位漂移所致的相位測量誤差。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可在線校正測量電纜相 位漂移的微波相位測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在微波系統(tǒng)中，為了監(jiān)測某工作點的幅相信息，常采用定向耦合器從 該處耦合出少量功率，并通過連接電纜傳遞到信號采集和處理器中。對于 某些規(guī)模較大的微波系統(tǒng)如大型加速器，測量點與采集處理器相距較遠， 連接電纜很長。如果電纜通過區(qū)域的環(huán)境溫度不恒定，溫度變化會改變電 纜的傳輸相位(溫漂相移)，產(chǎn)生相位測量誤差。常規(guī)解決方法是提高環(huán) 境溫度的穩(wěn)定性或?qū)y量電纜實施恒溫處理，但是這些方法不容易實施， 且實施成本較高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種可在線校正測量電纜 相位漂移的微波相位測量系統(tǒng)，用于消除測量電纜的相位漂移所致的相位 測量誤差。

為了達到上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種可在線校正測量電纜相位漂移的 微波相位測量系統(tǒng)，包括：

脈沖產(chǎn)生模塊，其包括一對射頻開關(guān)，用于產(chǎn)生一個工作脈沖和一個 校正脈沖，兩個脈沖在時間上相互錯開；

脈沖傳輸模塊，其包括環(huán)形器和定向耦合器，用于使校正脈沖遍歷測 量電纜；

信號采集與處理模塊，用于先后采集校正脈沖與工作脈沖信號，通過 對測量數(shù)據(jù)的處理，得到微波脈沖信號的相位。

在本發(fā)明的某些實施例中，微波相位測量系統(tǒng)還包括功分器，其中，

信號源后接入功分器，產(chǎn)生兩路信號，分別饋入射頻開關(guān)A和射頻開 關(guān)B，射頻開關(guān)A輸出的A脈沖和射頻開關(guān)B輸出的B脈沖在時間上相 互錯開，A脈沖用于微波系統(tǒng)工作，B脈沖用于校正測量電纜的相位漂移。

在本發(fā)明的某些實施例中，環(huán)形器包括三個端口，分別為第一端口、 第二端口以及第三端口；測量電纜包括反向測量電纜和正向測量電纜；定 向耦合器安裝在需要測量相位處；微波系統(tǒng)的輸入端與射頻開關(guān)A連接， 輸出端與定向耦合器連接，定向耦合器還與后續(xù)系統(tǒng)連接，后續(xù)系統(tǒng)會反 射工作脈沖；其中，

第一端口連接射頻開關(guān)B的輸出端，第二端口連接反向測量電纜的一 端，第三端口連接信號采集與處理模塊的反向信號測量接收端；

反向測量電纜的另一端、正向測量電纜的一端分別與定向耦合器的正、 反向耦合輸出端連接，正向測量電纜的另一端連接信號采集與處理模塊的 正向信號測量接收端。

在本發(fā)明的某些實施例中，反向測量電纜與正向測量電纜具有相同長 度。

在本發(fā)明的某些實施例中，信號采集與處理模塊利用下述公式可以得 到消除測量電纜相位漂移的待測系統(tǒng)的真實相位。

其中是A脈沖相對于參考信號的相位差，是B脈沖相對于 參考信號的相位差，是A脈沖相對于參考信號的真實相位差，是A 脈沖的反射信號相對于參考信號的真實相位差，是反射信號相對于參 考信號的相位差。

在本發(fā)明的某些實施例中，采用數(shù)字低電平控制系統(tǒng)代替射頻開關(guān)A 和信號采集與處理模塊，將微波相位測量系統(tǒng)用于同步輻射加速器中。

在本發(fā)明的某些實施例中，環(huán)形器和射頻開關(guān)B集成在脈沖陣列機箱 內(nèi)。