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1.一种定向耦合器测量高功率微波相位的误差分析方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）波导内信号分析，根据微波传输线理论，由简化信号流图的分析，得到入射信号和反射信号的关系式：各字符的定义如下：V<sub>g</sub>、V<sub>i</sub>、V<sub>r</sub>分别是源电压信号、波导端口的入射波电压信号和反射波电压信号；Γ<sub>g</sub>是源电压反射系数；Γ<sub>L</sub>是负载电压反射系数；d是测量端口距离负载的距离；β为传播常数；在距离d=0时，有：V<sub>g</sub>+V<sub>r</sub>Γ<sub>g</sub>=V<sub>i</sub> (1)V<sub>r</sub>=V<sub>i</sub>Γ<sub>L</sub> (2)由式（1）、（2）可解得：V<sub>i</sub>=V<sub>g</sub>/(1-Γ<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>) (3)V<sub>r</sub>=V<sub>i</sub>Γ<sub>L</sub> (4)在距离d≠0时，对无耗传输线Γ<sub>d</sub>=Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup>，则有：V<sub>i</sub>=V<sub>g</sub>/(1-Γ<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup>) (5)V<sub>r</sub>=V<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup>/(1-Γ<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup>) (6)对于理想传输线系统，由于环行器对反射波的吸收，Γ<sub>g</sub>可理想化近似为0，则（5）、（6）简化为：V<sub>i</sub>=V<sub>g</sub> (7)V<sub>r</sub>=V<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup> (8)（2）定向耦合器耦合端口信号分析定向耦合器的入射端口耦合度和方向性分别为C、D，其对应的入射功率耦合系数为c<sub>i</sub>、方向性系数为d<sub>i</sub>，则反射功率耦合系数为c<sub>i</sub>d<sub>i</sub>；波导内入射信号和反射信号分别由（7）、（8）式给出，则入射耦合端口信号可写成：V<sub>gi</sub>’=c<sub>i</sub><sup>1/2</sup>V<sub>g</sub>+(c<sub>i</sub>d<sub>i</sub>)<sup>1/2</sup>V<sub>g</sub>Γ<sub>L</sub>e<sup>-2jβd</sup> (9)定向耦合器入射耦合端口内的信号也可借鉴上面的波导传输线内信号分析，由于定向耦合器有较好的一致性，它引起的相差在最后计算时将抵消，这里就理想化为V<sub>gi</sub>’直接进入鉴相仪；（3）相位误差分析实际测量的相位是根据耦合端口信号（9）得到的，波导内真实入射波相位是在定向耦合器耦合端口方向性D=∞（即d<sub>i</sub>=0）时的V<sub>i真实</sub>的相位，d<sub>i</sub>=0时，（9）简化为V<sub>i真实</sub>=c<sub>i</sub><sup>1/2</sup>V<sub>g</sub> (10)则测量相位差为：<img file="FDA0000444546250000021.GIF" wi="1436" he="69" />（9）、（10）代入（11）可得到：<img file="FDA0000444546250000022.GIF" wi="1508" he="68" />从表达式可看出相位测量误差与入射功率大小、耦合度C（耦合系数c<sub>i</sub>）没有关系；对于给定的定耦，其方向性D（方向性系数d<sub>i</sub>）一定，相位测量误差只与耦合端口距离负载的电长度d及负载反射系数有关。（4）相位测量误差程序计算由关系式（12）可编写程序计算出波导内反射造成的相位测量误差。 |
