本申請涉及無線電測量領域，尤其涉及雙負載波導量熱計的測量。

背景技術：

雙負載波導量熱計作為復現(xiàn)功率量值的關鍵儀器設備，能夠通過溫度變化情況將微波功率溯源至直流功率，從而實現(xiàn)微波功率的準確測量。國際上對替代效率測量方法的研究工作主要集中在微量熱計領域，其結(jié)構、工作過程、用途與量熱計并不相同，無法借鑒。尤其是隨著毫米波技術的不斷進步，110GHz以上測量設備不斷涌現(xiàn)，對功率參數(shù)提出了明確的量值溯源需求，而且在該頻率范圍復現(xiàn)功率量值僅能采用量熱計方式。因此，為保證全部微波頻段，尤其是110GHz以上頻率范圍功率量值的準確可靠，需要發(fā)明一種用于衡量工作隔熱波導負載吸收微波功率和直流功率所引起的熱電堆響應差異的方法。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種雙負載波導量熱計的替代效率測量方法和系統(tǒng)，測量替代效率能夠修正工作隔熱波導負載吸收微波功率和直流功率所引起的熱電堆響應存在差異。

本發(fā)明提供的一種雙負載波導量熱計的替代效率測量方法。雙負載波導量熱計包括工作隔熱波導傳輸線、工作隔熱波導負載、參考隔熱波導傳輸線、參考隔熱波導負載、熱電堆。所述方法包括以下步驟：向工作隔熱波導傳輸線輸入微波信號，測量熱電堆輸出的第一電壓值；用短路片將工作隔熱波導傳輸線末端短路，再向工作隔熱波導傳輸線輸入相同功率的微波信號后，測量熱電堆輸出的第二電壓值；測量工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率；測量短路片的反射系數(shù)；計算雙負載波導量熱計的替代效率：

其中，η_se為所述替代效率，e₁為第一電壓值，e₂為第二電壓值，η_te為傳輸效率，Γ_L為工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，Γ_s為短路片的反射系數(shù)。

本發(fā)明提供另一種雙負載波導量熱計的替代效率測量方法，包括以下步驟：向工作隔熱波導傳輸線輸入微波信號，測量熱電堆輸出的第一電壓值；用短路片將工作隔熱波導傳輸線末端短路，再向工作隔熱波導傳輸線輸入相同功率的微波信號后，測量熱電堆輸出的第二電壓值；向工作隔熱波導傳輸線輸入直流信號，測量熱電堆輸出的第三電壓值；測量工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率；測量短路片的反射系數(shù)；計算雙負載波導量熱計的吸收功率近似值；計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率；計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率對熱電堆輸出電壓值的影響因子；計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率與工作隔熱波導負載的吸收功率的比值；計算雙負載波導量熱計的替代效率。

作為本發(fā)明雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的一種優(yōu)選方案，可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量工作隔熱波導傳輸線的散射參數(shù)、工作隔熱波導負載的反射系數(shù)和短路片的反射系數(shù)。第一電壓值、第二電壓值通過納伏表測量。

工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率為：

其中，η_te為工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率，S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂為工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)，Γ_L為工作隔熱波導負載的反射系數(shù)。

作為本發(fā)明雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的進一步改進，可以將微波信號分為兩路，一路輸入工作隔熱波導傳輸線，另一路用于監(jiān)視所述信號的功率。

本發(fā)明提供一種雙負載波導量熱計替代效率測量系統(tǒng)。雙負載波導量熱計包括工作隔熱波導傳輸線、工作隔熱波導負載、參考隔熱波導傳輸線、參考隔熱波導負載、熱電堆；雙負載波導量熱計置于恒溫桶內(nèi)。測量系統(tǒng)包括：信號源、功分器、隔離器、短路片、納伏表，和功率監(jiān)視模塊。信號源，用于輸出微波信號；功分器，用于將微波信號分為兩路，一路輸入功率監(jiān)視模塊，另一路通過隔離器，輸入到工作隔熱波導傳輸線；功率監(jiān)視模塊，用于測量輸入到工作隔熱波導傳輸線的微波信號功率；納伏表，與熱電堆相連接，用于測量熱電堆輸出電壓值；短路片，用于將工作隔熱波導傳輸線末端短路。

作為本發(fā)明雙負載波導量熱計的替代效率測量的系統(tǒng)的進一步改進，測量系統(tǒng)包括衰減器，用于調(diào)節(jié)所述信號源輸出信號的功率。

本申請實施例采用的上述至少一個技術方案能夠達到以下有益效果：

本發(fā)明提出了雙負載波導量熱計的替代效率測量方法和系統(tǒng)，能夠提高雙負載波導量熱計直流/微波功率復現(xiàn)準確度，修正工作隔熱波導負載吸收微波和直流功率所引起熱電堆響應差異引入的測量誤差。該方法適用于全部微波頻段，尤其是對于110GHz以上頻段，能夠顯著地提升功率標準的準確度。本發(fā)明提出的測量方法實施步驟簡潔，測量結(jié)果準確可靠，本發(fā)明提出的測量系統(tǒng)設計簡單、成本較低，具有廣泛的經(jīng)濟效益。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：

圖1為雙負載波導量熱計的系統(tǒng)框圖；

圖2為一種雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的流程圖；

圖3為雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的一種優(yōu)選方案的流程圖；

圖4為雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的優(yōu)選方案改進的流程圖；

圖5為一種雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)框圖；

圖6為一種雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)改進方案的框圖；

圖7為雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)的另一種實施例。

具體實施方式

為使本申請的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本申請具體實施例及相應的附圖對本申請技術方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本申請保護的范圍。

由于結(jié)構、溫差測量位置的影響，工作隔熱波導負載吸收微波功率和直流功率所引起的熱電堆響應存在差異。本發(fā)明提出利用替代效率來表示雙負載波導量熱計的直流功率替代測量工作隔熱波導負載吸收微波功率的效率。通過測量替代效率來修正由工作隔熱波導負載吸收微波和直流功率所引起熱電堆響應差異引入的測量誤差，提高雙負載波導量熱計直流/微波功率復現(xiàn)準確度。

以下結(jié)合附圖，詳細說明本申請各實施例提供的技術方案。

圖1是雙負載波導量熱計的系統(tǒng)框圖。雙負載波導量熱計包括工作隔熱波導傳輸線31、工作隔熱波導負載32、參考隔熱波導傳輸線33、參考隔熱波導負載34、熱電堆36。雙負載波導量熱計工作在恒溫桶46內(nèi)，并使用恒溫桶蓋35封閉。工作隔熱波導傳輸線與工作隔熱波導負載螺釘固定，參考隔熱波導傳輸線與參考隔熱波導負載螺釘固定，工作隔熱波導傳輸線與恒溫桶蓋螺釘固定，參考隔熱波導傳輸線與恒溫桶蓋螺釘固定，熱電堆與工作隔熱波導傳輸線的法蘭和參考隔熱波導傳輸線的法蘭膠固定。

雙負載波導量熱計測量過程數(shù)學模型如下所示：微波功率輸入工作隔熱波導傳輸線時，貼敷在工作隔熱波導傳輸線和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間的熱電堆，由于工作隔熱波導負載的吸收功率和工作隔熱波導傳輸線的損耗功率引起的溫度變化，產(chǎn)生電壓輸出e₁，可由公式(1)表示：

e₁＝k(P_L+aP_i) (1)

式中，P_L是工作隔熱波導負載的吸收功率，P_i是工作隔熱波導傳輸線的損耗功率,k是工作隔熱波導負載、參考隔熱波導負載和熱電堆之間在直流或微波功率加熱條件下的熱傳輸系數(shù)，a是工作隔熱波導傳輸線上的損耗功率對熱電堆輸出電壓值的影響因子。

當直流功率輸入工作隔熱波導傳輸線時，熱電堆輸出電壓e₂如公式(2)表示：

e₂＝kP_dc (2)

式中P_dc是直流功率。

雙負載波導量熱計有效效率η可由公式(3)表示：

其中，表示直流替代功率，P_rf為雙負載波導量熱計的吸收功率，它等于工作隔熱波導負載的吸收功率和工作隔熱波導傳輸線的損耗功率之和。公式(3)可轉(zhuǎn)化為公式(4)：

式中，雙負載波導量熱計的替代效率η_se，定義為雙負載波導量熱計的直流替代功率與工作隔熱波導負載的吸收功率P_L的比值。

傳輸效率η_te，定義為工作隔熱波導負載的吸收功率P_L與雙負載波導量熱計的吸收功率P_rf的比值，可以通過直接測量工作隔熱波導傳輸線的散射參數(shù)計算得到；

考慮公式(1)，(2)，(4)，替代效率還可由公式(5)表示：

圖2為一種雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的流程圖。該方法建立在公式(5)的基礎上，需要分別計算出工作隔熱波導傳輸線上的損耗功率對熱電堆輸出電壓值的影響因子a，工作隔熱波導傳輸線的損耗功率P_i與工作隔熱波導負載的吸收功率P_L的比值后，就可得到雙負載波導量熱計的替代效率。所述方法可由步驟101～110表示。

步驟101、向工作隔熱波導傳輸線輸入微波信號，測量熱電堆輸出的第一電壓值。

在步驟101中，可以使用信號源輸出微波信號，通過隔離器，輸入安裝在恒溫桶內(nèi)部的工作隔熱波導傳輸線，對與工作隔熱波導傳輸線連接的工作隔熱波導負載進行加熱，工作隔熱波導負載外壁由于吸收微波功率溫度升高，參考隔熱波導負載外壁表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示第一電壓值e₁。

步驟102、用短路片將工作隔熱波導傳輸線末端短路，再向其輸入相同功率的微波信號后，測量熱電堆輸出的第二電壓值。

在步驟102中，關閉電壓參考源，將短路片螺釘固定在工作隔熱波導傳輸線和工作隔熱波導負載之間，使工作隔熱波導傳輸線末端短路。待納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，打開信號源，信號源輸出與步驟101相同功率的微波信號，通過隔離器，輸入工作波導隔熱傳輸線，經(jīng)短路片反射后，通過工作波導隔熱傳輸線后被隔離器吸收。工作隔熱波導傳輸線由于微波功率損耗產(chǎn)生熱量表面溫度升高，參考隔熱波導傳輸線表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示的第二電壓值e₂。

需要說明的是，納伏表是一種高靈敏的電壓表，測量精度可以達到10的負9次方伏，因此用納伏表測量電壓是一種優(yōu)選方案，但本發(fā)明實施例中，熱電堆輸出溫差熱電勢可以用納伏表測量，也可以其他的具有較高測量精度的電壓測量設備測量，這里不做具體限定。

步驟103、向工作隔熱波導傳輸線輸入直流信號，測量熱電堆輸出的第三電壓值。

在步驟103中，關閉信號源，納伏表指示電壓開始減小，待納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，通過電壓參考源對工作隔熱波導負載輸入直流功率，記錄下電壓參考源輸出的直流功率P_dc，工作隔熱波導負載外壁由于吸收直流功率溫度升高，參考隔熱波導負載外壁表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示的第三電壓值e₃。

步驟104、測量工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率。

在步驟104中，工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量，需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，所述的散射參數(shù)和反射系數(shù)可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量，也可以是其他的電子測量設備，這里不做具體限定。

工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率η_te的計算公式如下所示：

其中，η_te為工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率，S₁₁、S₁₂、S₂₁、S₂₂為所述工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)，Γ_L為工作隔熱波導負載的反射系數(shù)。

步驟105、測量短路片的反射系數(shù)。

在步驟105中，短路片的反射系數(shù)，可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量得到。

步驟106、計算雙負載波導量熱計的吸收功率近似值。

在步驟106中，計算雙負載波導量熱計的吸收功率近似值，首先假設雙負載波導量熱計的替代效率為1，則雙負載波導量熱計的吸收功率近似值可以用公式(7)表示：

其中，P_rf,app為吸收功率的近似值，e₁為第一電壓值，e₃為第三電壓值，P_dc為直流功率，η_te為工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率。

步驟107、計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率。

在步驟107中，由于步驟102中輸入的微波功率與步驟101中輸入的微波功率相同，因此可以認為在步驟101和步驟102種的雙負載波導量熱計的吸收功率不變，都采用步驟106中的近似值P_rf,app。

短路片表面的輸入功率P_si為：

P_si＝P_rf,appη_te (8)

短路片表面的吸收功率P_sa與短路片表面的輸入功率P_si和短路片表面的反射功率P_sr相關，Γ_s為短路片的反射系數(shù)，則短路片表面的吸收功率P_sa可由公式(13)計算。

P_sa＝P_rf,appη_te(1-|Γ_s|²) (9)

工作隔熱波導傳輸線的損耗功率P_i可由公式(14)計算：

P_i＝P_rf,app(1-η_te)+P_rf,appη_te|Γ_s|²(1-η_te) (10)

步驟108、計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率對熱電堆輸出電壓值的影響因子。

在步驟108中，由于短路片安裝在工作隔熱波導傳輸線末端，可以認為其熱傳導路徑與工作隔熱波導傳輸線相同，影響因子為a不變。在工作隔熱波導傳輸線末端短路的條件下，熱電堆輸出電壓e₂與短路片吸收功率、工作隔熱波導傳輸線損耗功率之間的關系如公式(11)所示：

工作隔熱波導傳輸線的損耗功率對熱電堆輸出的影響因子a可以通過公式(12)計算。

公式(12)中，e₂為雙負載波導量熱計熱電堆輸出第二電壓值、η_te為工作隔熱波導傳輸線傳輸效率、Γ_s為短路片反射系數(shù)，均可準確測量。k是工作隔熱波導負載、參考隔熱波導負載和熱電堆之間在直流、微波功率加熱條件下的比例系數(shù)，可以通過公式(2)計算。

步驟109、計算工作隔熱波導傳輸線的損耗功率與工作隔熱波導負載的吸收功率的比值。

在步驟109中，工作隔熱波導傳輸線的損耗功率與工作隔熱波導負載的吸收功率的比值P_i/P_L由物理定義可得：

其中，η_te為工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率，Γ_L為工作隔熱波導負載的反射系數(shù)。

步驟110、計算雙負載波導量熱計的替代效率。

在步驟110中，根據(jù)公式(5)計算雙負載波導量熱計的替代效率。

圖3為雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的一種優(yōu)選方案的流程圖。圖3所示的測量方法是圖2所示的測量方法的一種優(yōu)化，在不損失精度的情況下，操作步驟和計算過程都更加簡潔。所述方法可由步驟21～25表示。

步驟21、向工作隔熱波導傳輸線輸入微波信號，測量熱電堆輸出的第一電壓值。

在步驟21中，可以使用信號源輸出微波信號，通過隔離器，輸入安裝在恒溫桶內(nèi)部的工作隔熱波導傳輸線，對與工作隔熱波導傳輸線連接的工作隔熱波導負載進行加熱，工作隔熱波導負載外壁由于吸收微波功率溫度升高，參考隔熱波導負載外壁表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示第一電壓值e₁。

步驟22、用短路片將工作隔熱波導傳輸線末端短路，再向工作隔熱波導傳輸線輸入相同功率的微波信號后，測量熱電堆輸出的第二電壓值。

在步驟22中，將短路片螺釘固定在工作隔熱波導傳輸線和工作隔熱波導負載之間，使工作隔熱波導傳輸線末端短路。待納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，打開信號源，信號源輸出與步驟21相同功率的微波信號，通過隔離器，輸入工作波導隔熱傳輸線，經(jīng)短路片反射后，通過工作波導隔熱傳輸線后被隔離器吸收。工作隔熱波導傳輸線由于微波功率損耗產(chǎn)生熱量表面溫度升高，參考隔熱波導傳輸線表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示的第二電壓值e₂。

需要說明的是，納伏表是一種高靈敏的電壓表，測量精度可以達到10的負9次方伏，因此用納伏表測量電壓是一種優(yōu)選方案，但本發(fā)明實施例中，熱電堆輸出溫差熱電勢可以用納伏表測量，也可以其他的具有較高測量精度的電壓測量設備測量，這里不做具體限定。

步驟23、測量工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率。

在步驟23中，工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量，需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，所述的散射參數(shù)和反射系數(shù)可以通過矢量網(wǎng)絡分析儀測量，也可以是其他的電子測量設備，這里不做具體限定。

工作隔熱波導傳輸線的傳輸效率η_te根據(jù)公式(6)計算。

步驟24、測量短路片的反射系數(shù)。

步驟25、計算雙負載波導量熱計的替代效率。

在步驟25中，雙負載波導量熱計的替代效率通過公式(14)計算得到。

其中，η_se為替代效率，e₁為步驟21測量得到的第一電壓值，e₂為步驟22測量得到的第二電壓值，η_te為步驟23計算得到的傳輸效率，Γ_L為工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，Γ_s為短路片的反射系數(shù)。

圖4為雙負載波導量熱計的替代效率測量方法的優(yōu)選方案改進的流程圖。所述方法可由步驟20～25表示。

步驟20、微波信號分為兩路，一路用于輸入工作隔熱波導傳輸線，另一路用于監(jiān)視信號的功率。

在步驟21中，由于本方法每次測量電熱堆的輸出的電壓值，都需要輸入功率相同的微波信號。為了提升測量結(jié)果的準確性，可將輸入的微波信號分為兩路，一路用于輸入工作隔熱波導傳輸線；另一路用于監(jiān)視信號的功率，將此路信號通過監(jiān)視功率座連接到監(jiān)視功率計，記錄下監(jiān)視功率計的功率讀數(shù)。如果當前功率讀數(shù)與前次測量的功率讀數(shù)不一致，需要調(diào)整信號源的輸出功率。

步驟22、向工作隔熱波導傳輸線輸入微波信號，測量熱電堆輸出的第一電壓值。

步驟23、用短路片將工作隔熱波導傳輸線末端短路，再向工作隔熱波導傳輸線輸入相同功率的微波信號后，測量熱電堆輸出的第二電壓值。

步驟24、測量工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率。

步驟25、測量短路片的反射系數(shù)。

步驟26、計算所述雙負載波導量熱計的替代效率。

圖5為本發(fā)明提供的一種雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)框圖。雙負載波導量熱計包括工作隔熱波導傳輸線、工作隔熱波導負載、參考隔熱波導傳輸線、參考隔熱波導負載、熱電堆；雙負載波導量熱計置于恒溫桶內(nèi)，并使用恒溫桶蓋封閉。測量系統(tǒng)包括：信號源37、功分器39、功率監(jiān)視模塊40、隔離器41、彎波導42、納伏表43、和短路片47。信號源，用于輸出微波信號；功分器，用于將微波信號分為兩路，一路輸入功率監(jiān)視模塊，另一路通過隔離器，輸入到工作隔熱波導傳輸線；功率監(jiān)視模塊，用于測量輸入到工作隔熱波導傳輸線的微波信號功率；納伏表，與熱電堆相連接，用于測量熱電堆輸出電壓值；短路片，用于將工作隔熱波導傳輸線末端短路。

本系統(tǒng)各部件的連接方式為信號源和功分器螺釘固定，功分器一端與功率監(jiān)視模塊螺釘固定，功分器另一端與隔離器螺釘固定，隔離器與彎波導螺釘固定，彎波導與恒溫桶蓋螺釘固定、恒溫桶蓋與恒溫桶螺釘固定。

信號源輸出微波信號，經(jīng)功分器分為兩路，一路輸入至功率監(jiān)視模塊，記錄下功率讀數(shù)P_REF；另一路輸入隔離器，經(jīng)過彎波導輸入安裝在恒溫桶內(nèi)部的工作隔熱波導傳輸線，對與工作隔熱波導傳輸線連接的工作隔熱波導負載進行加熱，工作隔熱波導負載外壁由于吸收微波功率溫度升高，參考隔熱波導負載外壁表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示電壓e₁。

將短路片螺釘固定在工作隔熱波導傳輸線和工作隔熱波導負載之間，使工作隔熱波導傳輸線末端短路。待納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，打開信號源，信號源輸出相同功率的微波信號，通過隔離器，輸入工作波導隔熱傳輸線，經(jīng)短路片反射后，通過工作波導隔熱傳輸線后被隔離器吸收。工作隔熱波導傳輸線由于微波功率損耗產(chǎn)生熱量表面溫度升高，參考隔熱波導傳輸線表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示的第二電壓值e₂。

根據(jù)工作隔熱波導傳輸線散射參數(shù)和工作隔熱波導負載和短路片的反射系數(shù)，計算雙負載波導量熱計的傳輸效率。

再由公式(14)計算得到雙負載波導量熱計的替代效率。

圖6為一種雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)改進方案的框圖。本方案在圖5所示方案的基礎上增加了衰減器38，用于調(diào)節(jié)所述信號源輸出信號的功率，使每次測量的輸入的微波信號功率一致。

圖7為雙負載波導量熱計的替代效率測量系統(tǒng)的另一種實施例。它在圖6所示方案的基礎上增加了電壓參考源44，將功率監(jiān)視模塊設計為監(jiān)視功率座51和監(jiān)視功率計52。電壓參考源，用于給雙負載波導量熱計提供直流功率。

該系統(tǒng)對應于圖2所示的雙負載波導量熱計的替代效率測量方法。通過電壓參考源對工作隔熱波導負載輸入直流功率，記錄下電壓參考源輸出的直流功率，工作隔熱波導負載外壁由于吸收直流功率溫度升高，參考隔熱波導負載外壁表面溫度基本不變，工作隔熱波導傳輸線法蘭和參考隔熱波導傳輸線法蘭之間由于傳導換熱產(chǎn)生一定溫差，熱電堆輸出溫差熱電勢，通過納伏表測量，一直到納伏表指示電壓穩(wěn)定之后，即電壓穩(wěn)定度小于20nV時，記錄下納伏表指示的電壓值?？梢愿鶕?jù)公式(5)計算工作隔熱波導負載、參考隔熱波導負載和熱電堆之間在直流、微波功率加熱條件下的比例系數(shù)。

本發(fā)明提出的測量方法實施步驟簡潔，測量系統(tǒng)設計簡單、成本較低，能夠提高雙負載波導量熱計直流/微波功率復現(xiàn)準確度，修正工作隔熱波導負載吸收微波和直流功率所引起熱電堆響應差異引入的測量誤差。

需要說明的是，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設備中還存在另外的相同要素。

以上所述僅為本申請的實施例而已，并不用于限制本申請。對于本領域技術人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原理之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本申請的權利要求范圍之內(nèi)。