在线微波测碳仪用六端口电路系统的研制

摘要

微波测量技术的发展与微波仪器的发展息息相关，而高精度和快捷的微波测量往往依赖于精密仪器的研制与开发。六端口测量技术，是基于功率计的一种能够准确测量微波元件复反射系数等微波参数的有效方法，同时能够广泛地应用到诸如微波计量、安全检测和工业检测等许多领域。因此，六端口测量技术，从提出以来一直受到各国科研人员的关注，成为最重要的微波测量工具之一。 为了对火力发电站烟道内飞灰中的碳的含量进行实时、连续、准确的测量，我们通过微波传感器将其转化为对微波网络参量相移和衰减的测量。本文设计并实现一种微带电路，该电路基于六端口网络技术，能同时测量相移和衰减。六端口网络具有电路形式简单、可通过软件进行校准、测量精度高等优点。我们对普通六端口网络进行分析，讨论六端口的一般公式、设计准则、校准。对一类特殊的六端口——由定向耦合器和匹配对称五端口结组成的六端口电路的失配和Q点分布进行详细分析，推导出微带环的最优参数，最后通过实验证明了该电路具有更高的测量精度。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

第二章微波测碳

2.1微波测碳仪的研究意义

2.2微波测碳仪的国内外研究现状

2.3测量原理

2.4含碳量与微波参量的关系

第三章六端口理论

3.1六端口技术的研究意义及国内外研究现状

3.2六端口测量系统数学模型

3.3六端口反射计的几何解释

3.4六端口的校准方法

第四章采用对称五端口的六端口电路

4.1五端口的特性

4.2匹配对称五端口电路的实现

4.3 由对称五端口电路组成六端口电路

4.4实现对参数进行测量

4.5五端口和定向耦合器的组合方式

4.6微带线的不连续性

第五章六端口电路的设计

5.1电路CAD概述

5.2 3dB定向耦合器的设计

5.3单环五端口结的设计

5.4双环五端口结的设计

5.5实际测试结果的分析

第六章结论

致 谢

参考文献

攻硕期间取得的研究成果