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太赫兹波技术的开发和利用越来越受到人们的关注,因此对太赫兹波测量仪器有了更加紧迫的需求。 本文完成对W波段微波功率测量仪器的实现,并且完成了与之匹配的自动定标电路,为后续设计实现220G太赫兹频段波功率测量仪器服务。 本文的W波段微波功率测量仪器属于量热计型,采用的方法是将微波吸收并转换为热量,通过测量热量来计算微波能量。该仪器包含微波功率探头和功率测量电路两部分,微波通过波导传输后,被波导末端的吸收体吸收并转换为热量,热量通过一个单独热路传导,并与环境发生热交换而达到热平衡,在此过程中,由微波产生的热量会导致热路上的温度改变,本文通过在热路上的恰当位置的温度传感器测量热路上的温度变化,并计算所测量的电磁波功率。最后通过微波测量电路测量温度差来实现。 在研究功率测量原理的基础上,本文设计了对W波段微波功率测量仪器的定标电路,以实现W波段功率测量的定标。定标采用电替代式辐射计方法,即是通过电加热等效代替微波能量的方法实现的。该定标电路通过一个双串口的单片机控制,设计包括数控电压源、数据采集和存储模块三个部分。 W波段微波功率测量和定标仪器的完成,是后续实现更高频率(220G)的功率测量仪器的基础。220G太赫兹波功率测量设计沿袭了W波段微波功率测量仪器和定标几乎所有的原理,在本文中提出了220G太赫兹波功率计的测量和定标电路的详细集成化设计方案。