微波功率探頭的校準(zhǔn)主要有以下幾種常見(jiàn)方法：
一、使用標(biāo)準(zhǔn)功率源校準(zhǔn)
- 絕對(duì)校準(zhǔn)
- 原理
- 使用已知準(zhǔn)確功率值的標(biāo)準(zhǔn)功率源。將微波功率探頭的輸入端口連接到標(biāo)準(zhǔn)功率源的輸出端口。標(biāo)準(zhǔn)功率源能夠輸出精確設(shè)定功率的微波信號(hào)，例如，高精度的微波信號(hào)發(fā)生器可以提供從毫瓦到數(shù)瓦甚至更高功率且精度可達(dá)±0.1dB甚至更高的微波信號(hào)。
- 操作步驟
- 首先，將探頭連接到校準(zhǔn)裝置上，確保連接良好且匹配。然后，在標(biāo)準(zhǔn)功率源上設(shè)置不同的功率值，從低功率到高功率逐步進(jìn)行測(cè)量。記錄下每個(gè)設(shè)定功率值下探頭的讀數(shù)。最后，根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出探頭的校準(zhǔn)系數(shù)，用于修正后續(xù)的測(cè)量結(jié)果。
- 相對(duì)校準(zhǔn)
- 原理
- 以一個(gè)已知功率且精度較高的參考信號(hào)為基準(zhǔn)。先測(cè)量這個(gè)參考信號(hào)的功率，得到一個(gè)初始讀數(shù)。然后再測(cè)量待校準(zhǔn)探頭對(duì)同一信號(hào)的讀數(shù)，通過(guò)兩者的比值來(lái)確定待校準(zhǔn)探頭的校準(zhǔn)系數(shù)。
- 操作步驟
- 先用一個(gè)高精度、經(jīng)過(guò)絕對(duì)校準(zhǔn)的探頭測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)功率源的輸出功率，得到參考讀數(shù)。接著將被校準(zhǔn)的微波功率探頭連接到相同的功率源輸出端口，測(cè)量其讀數(shù)。計(jì)算兩者的比值，這個(gè)比值就是校準(zhǔn)系數(shù)。
二、利用比對(duì)法校準(zhǔn)
- 原理
- 將被校準(zhǔn)的微波功率探頭與一個(gè)已經(jīng)被校準(zhǔn)過(guò)的、精度較高的同類(lèi)探頭同時(shí)連接到同一個(gè)微波信號(hào)源上。由于兩個(gè)探頭在同一信號(hào)源下測(cè)量，理論上它們應(yīng)該得到相同的結(jié)果（考慮到測(cè)量誤差）。
- 操作步驟
- 把被校準(zhǔn)探頭和標(biāo)準(zhǔn)探頭同時(shí)連接到微波功率源的輸出端。在功率源輸出不同功率水平的微波信號(hào)時(shí)，分別記錄兩個(gè)探頭的讀數(shù)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)探頭的準(zhǔn)確讀數(shù)來(lái)調(diào)整被校準(zhǔn)探頭的讀數(shù)，從而確定校準(zhǔn)系數(shù)。
三、基于軟件算法的校準(zhǔn)
- 原理
- 在一些先進(jìn)的微波測(cè)量系統(tǒng)中，利用軟件算法結(jié)合探頭的特性數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。這些特性數(shù)據(jù)包括探頭的頻率響應(yīng)曲線、溫度系數(shù)等。通過(guò)對(duì)大量測(cè)量數(shù)據(jù)的分析處理，軟件可以計(jì)算出補(bǔ)償因子來(lái)校正探頭的測(cè)量結(jié)果。
- 操作步驟
- 首先需要采集探頭在不同條件下的測(cè)量數(shù)據(jù)，如不同頻率、不同功率水平下的讀數(shù)。然后將這些數(shù)據(jù)輸入到專(zhuān)門(mén)的校準(zhǔn)軟件中。軟件根據(jù)內(nèi)置的算法模型（例如最小二乘法擬合等）計(jì)算出校準(zhǔn)參數(shù)，再將這些參數(shù)應(yīng)用到探頭的測(cè)量結(jié)果中。
四、定期校準(zhǔn)與維護(hù)
- 定期校準(zhǔn)
- 微波功率探頭應(yīng)按照規(guī)定的周期進(jìn)行校準(zhǔn)，一般工業(yè)應(yīng)用中可能每半年到一年校準(zhǔn)一次，在高精度要求的科研或軍事應(yīng)用中可能每季度甚至更短時(shí)間校準(zhǔn)一次。
- 維護(hù)措施
- 在校準(zhǔn)前要確保探頭清潔，無(wú)損壞或污染。校準(zhǔn)環(huán)境的溫度、濕度等環(huán)境條件也要符合要求，例如溫度通常控制在20℃±5℃，濕度在40% - 60%。
