本发明专利技术提供了一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的微波探头，包括探头盒体、探头电路和探头前端，探头电路置于探头盒体内，所述微波探头与吸波涂料反射率现场测量仪器的主机之间仅传输数字信号或中频信号；其中所述探头电路用于产生受控制的微波信号，并对信号进行预处理，然后经微带-波导转换电路将信号通过探头前端向外发射，还用于经所述微带-波导转换电路接收被吸波涂料反射的微波信号，对其处理后得到两路包含有幅度相位信息的中频信号，并通过电缆传输给所述主机。采用本发明专利技术提出的微波探头，使探头自身具备了测量管理及串口通信的功能，由于与主机之间不再传递微波信号，减少了电缆对信号的衰减，同时也减小了测量误差。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种微波探头，尤其涉及一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的微波探头。
技术介绍
微波吸收涂料(简称吸波涂料)主要用于涂敷在某些设备表面，用于吸收照射到物体表面的微波(电磁波)的能量，从而减小物体表面对电磁波的反射。吸波涂料吸收电磁波的能力通过吸波涂料的反射率来衡量，可以在实验室中通过测量一面涂敷有吸波涂料的金属平板试验样件的手段来评估吸波涂料的反射率。吸波涂料在涂敷到物体表面后，由于气候、老化等原因，其吸波性能会逐渐下降，但是对于已经涂敷在物体表面的吸波材料，由于无法拆除(拆除即破坏)，没有办法在实验室中进行测量，只能通过专门的吸波涂料反射率现场测试仪对其吸波性能进行检测评估。 微波探头是吸波涂料反射率现场测量仪器的一部分，主要用于对吸波涂料反射率性能进行现场测量的场合。图I示出了吸波涂料反射率现场测量仪器的工作方式，如图所示，在进行测量时，用微波探头的前端贴在涂敷有吸波涂料的物体表面上，吸波涂料反射率现场测量仪器产生的微波信号经微波探头向吸波涂料反射，部分电磁波能量被吸波涂料吸收，剩余的能量反射回来，再被微波探头接收，供进一步的处理及分析。目前，进行上述测量的一种方法是采用矢量网络分析仪作为吸波涂料反射率现场测试仪的主机，配套一个喇叭天线或波导等器件作为微波探头，探头与测试仪器主机之间通过一根微波电缆连接。在这种方式下，微波探头只是作为一个微波信号传输、辐射、接收的通道。由于以下原因，这种方式不适合于实际的工程应用I、微波电缆对微波信号具有损耗效果，并且频率越高，损耗越大，因此测试仪主机与微波探头之间的连接电缆的长度受到限制，一般最长只能有3-5米，满足不了很多现场测量的需求(要求电缆长度10米以上)。2、每一个微波探头只能工作在一个特定的频段，进行其他频段的测量时，需要更换微波探头。在更换不同频段的微波探头时，需要反复拆装微波电缆，微波电缆很容易由于磨损而导致性能下降，增大对微波信号的损耗，从而造成测量误差。3、实际应用中，一般需要在物体的多个位置上进行测量，操作者需要拿着微波探头在几米到十几米的范围内移动。微波信号从测试仪主机发出，通过微波电缆传输到探头，由于微波信号的频率很高(波长很短)，微波电缆的弯曲，微波接头的松紧都会对微波信号的相位造成较大影响，会带来校准或测量的误差。由于上述缺点，这种测量方法无法在实际的工程应用中使用。必须使用专门设计的新型吸波涂料反射率现场测试仪来对使用中的吸波涂料进行测量。
技术实现思路
为了克服上述问题，本专利技术采用一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的新型微波探头。在新型的微波探头中，集成了能够生成、发射、接收和处理微波信号的电路，微波电路与用于传输、辐射、接收微波信号的探头前端部分保持固定连接。在探头电路上还集成了单片机电路，使探头自身具备了测量管理及串口通信的功能。本专利技术提出了一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的微波探头，包括探头盒体、探头电路和探头前端，所述探头电路置于所述探头盒体内，所述探头电路的信号输出/输入端与所述探头前端的信号输入/输出端连接起来，所述微波探头与吸波涂料反射率现场测量仪器的主机之间仅传输数字信号或中频信号；其中所述探头电路用于产生受控制的微波信号，并对信号进行预处理，然后经微带-波导转换电路将信号通过所述探头前端向外发射，还用于经所述微带-波导转换电路接收被吸波涂料反射的微波信号，对其处理后得到两路包含有幅度相位信息的中频信号，并通过电缆传输给所述吸波涂料反射率现场测量仪器的主机。进一步，所述探头盒体包括主体、对外信号接头和顶盖，其中所述顶盖用于从顶部封闭所述探头盒体，所述对外信号接头用于外接信号电缆以实现所述微波探头和所述吸波涂料反射率现场测量仪器的主机之间的数字信号或中频信号的传输。 进一步，在探头盒体的顶盖和主体能够根据需要安装数码管、LED灯或按钮。进一步，所述探头电路包括微波电路和单片机电路，微波电路能够产生、发射、接收、处理微波信号；单片机电路用于管理微波信号的生成、与测试仪器主机进行通信以及管理探头上的附属设备。进一步，所述探头前端包括波导盖、安装座、导波腔体和法兰，其中所述波导盖和安装座嵌入到所述主体内部，并通过所述安装座和主体内部的安装孔将探头前端与探头盒体的主体紧固；所述导波腔体按照微波传输的要求设计形状、长度以及内部横截面尺寸。进一步，所述导波腔体为标准波导管、开口喇叭或扁口喇叭的形状。进一步，所述导波腔体采用波导管，其腔体内部横截面是长方形，长22. 86mm,宽10. 16mm，适用频率范围8. 4GHz_12. 4GHz，波导管的长度为50mm。进一步，所述探头电路通过对外信号接头接收时钟信号，所述时钟信号经时钟分配器分为完全相同的两路时钟信号分别输入给具有相同结构、采用相同器件实现的第一锁相信号源和第二锁相信号源，单片机控制两个锁相信号源输出的微波信号频率保持恒定的频率差；所述第一锁相信号源产生的微波信号输入环形电桥的第一端口，并从所述环形电桥的第二端口和第四端口分别输出第一信号和第二信号，所述第一信号经微带-波导转换电路辐射给探头前端；第二锁相信号源产生的微波信号依次经第一放大器、二功分器后产生完全相同的两路信号，分别传输给第一混频器和第二混频器作为本振信号，第一混频器将所述本振信号和第二信号混频后输出参考中频信号；通过探头前端接收的被测吸波涂料反射的微波信号经所述微带-波导转换电路从环形电桥的第二端口进入送给环形电桥，并从环形电桥的第三端口输出第三信号，所述第二混频器将所述本振信号和第三信号经混频后输出回波中频信号，所述参考中频信号和所述回波中频信号经对外信号接头传输给测试仪主机进行进一步的处理。进一步，所述第一锁相信号源产生的微波信号依次经第二放大器和滤波器的处理后再输入环形电桥的第一端口。进一步，在所述法兰上加工多个定位孔，用于与配套的探头校准器件进行对准连接。通过本专利技术提出的方案，本专利技术实现了以下效果I、由于将微波信号的相关电路集成到了微波探头上，微波探头与测试仪主机之间的连接电缆只需要传输中频信号和数字信号，电缆对中频信号及数字信号的衰减极小，因此电缆可以长达几十米。2、由于反复拆装探头造成的磨损，对于传输中频及数字信号的影响远小于对于传输微波信号的影响，对测量造成的误差可以忽略不计。3、由于中频信号的频率远低于微波信号(1000倍以上)，信号波长远大于微波信号的波长，由于电缆弯曲、接头松动等所造成的信号相位变化是使用微波电缆时的千分之一以下，可以忽略不计，从而能够减小测量误差。附图说明 图I示出了吸波涂料反射率性能现场测试仪的工作方式。图2示出了本专利技术提出的微波探头的立体图。图3示出了本专利技术提出的微波探头的左视图。图4示出了本专利技术提出的微波探头的拼装分解图。图5(a)和(b)分别示出了两个不同视角的探头前端的立体图。图6示出了探头电路安装位置示意图。图7示出了探头电路的原理框图。图8示出了作为一种实施例的探头电路的电路板正面的视图。图9示出了作为一种实施例的探头电路的电路板背面的视图具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。本专利技术提出了一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的微波探头。图2、图3分别示出了本发本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于吸波涂料反射率性能现场测量的微波探头，包括探头盒体(011)、探头电路(012)和探头前端(013)，所述探头电路(012)置于所述探头盒体(011)内，所述探头电路(012)的信号输出/输入端与所述探头前端(013)的信号输入/输出端连接起来，所述微波探头与吸波涂料反射率现场测量仪器的主机之间仅传输数字信号或中频信号；其中所述探头电路(012)用于产生受控制的微波信号，并对信号进行预处理，然后经微带？波导转换电路(218)将信号通过所述探头前端(013)向外发射，所述探头电路(012)还用于经所述微带？波导转换电路(218)接收被吸波涂料反射的微波信号，对其处理后得到两路包含有幅度相位信息的中频信号，并通过电缆传输给所述吸波涂料反射率现场测量仪器的主机。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭刚，王平，薛昀，
申请(专利权)人：北京测威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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