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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明提供一种计算辐射场的相位分布和相心的方法、结构、系统、设备和介质，仅需配备普通的数字示波器即可计算得到辐射场的相位分布和相心，并且该无源脉冲鉴相器是一种成本低的微波器件，本方法步骤简单，计算方便；同时，本申请中的无源脉冲鉴相器采用的元器件均为普通器件，成本低廉，而且用于HPM下辐射场相位分布和相心位置的测量时，仅需移动RF端接收天线的位置，且测量结果不受HPM系统中随机的击穿等不稳定因素，测量结果更加可靠；随着HPM技术需求的日益增加，本申请为高功率微波测量技术提供了一种可靠、简便和低成本的途径。

主权项：1.一种计算辐射场的相位分布和相心的方法，其特征在于，包括以下步骤：将两路被测信号分别传入两个功分器，两个功分器分出的信号经混频后，分别输出信号V1和信号V2，通过信号V1和信号V2计算得到两路被测信号的相位差；在小信号辐射场内，预设参考位置，在同一平面内进行多点测试，得到各个测试点与参考位置的相位差，将测量得到的各个测试点与参考位置的相位差减去零角度位置处与参考位置的相位差，得到小信号辐射天线辐射场的相位分布，并通过计算得到其相心位置；在小信号辐射场内，根据相位分布计算相心位置，假设相心位置在O点，相心与待测位置间距为Rx，测试点i处对应H面间距为Li，测试点与相心形成的夹角为θi，测试点i处与零角度位置处的相位差为φi，信号波在测试点i处相对于零角度处推进的距离为di；相位φi与di之间关系如下： 由几何关系可算出间距Rx：RX2+Li2＝RX+di2；角度θi关系： 由以上公式，可以计算出角度θi、相心间距Rx，得到相心位置；在高功率微波辐射场内，首先提前确定出无源脉冲鉴相器LO端输入功率为10～15dBm时对应的参考信号接收喇叭处的位置，该位置在测量过程中一直固定不动，作为相位参考位置；在扫描架上安置待测信号接收喇叭，其输出送入至无源脉冲鉴相器的RF端，并保证RF端的输入功率在测量过程中始终小于0dBm；参考信号接收喇叭和待测信号接收喇叭后面所接的定向耦合器、匹配负载、波同转换、固定衰减器、电缆，一旦确定后，不能在测量过程中再进行更改；由于高功率微波一般是脉冲式的，因此要注意由LO端和RF端送入无源脉冲鉴相器的脉冲信号应该要有一定的重叠时间，否则无源脉冲鉴相器的输出始终为零；在扫描架上的H面移动待测信号接收喇叭的位置，在各个测试点处使用示波器记录鉴相器输出端V1、V2的幅值；由相位差计算公式计算出各个测试点与参考位置的相位差；在高功率微波辐射场内，预设相位参考，在同一平面内进行多点测试，得到各个测试点与参考位置的相位差，得到高功率微波辐射场相位分布，并计算出馈源的相心，鉴相器两个分工器分别采用0°和90°功分器，所述两路被测信号分别为A信号和B信号；所述A信号经过90°功分器后，A信号变成uA1和uA2， 所述B信号经过0°功分器后，B信号变成uB1和uB2， 所述两个功分器分出的信号经混频后相乘得到： 对混频后相乘得到的公式进行积化和差得到： 对信号V1和信号V2虑除高频信号，得到： A信号和B信号的相位差为：

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