微波功率量热计负载及整体结构设计

3.3 片式吸收体负载测试结果

图8、9为负载加工图以及驻波测试图，其驻波均在1.12以下，高频部分驻波优于低频部分，其微波特性满足使用要求。加热功率在10mW情况下温升在0.1K左右，其直流与微波替代效率可达到80%以上，负载设计满足量热计整体需求。

图8 8mm负载实际加工图

图9 8mm负载实测驻波结果图

4量热计的结构设计以及热力学仿真

4.1量热计的结构设计

由于量热计法测量微波功率是建立在直流功率通过在负载上的热效应来替代微波功率，所以这种测量方法就对量热计整体结构的温度稳定性提出了非常高的要求。在量热计结构的初步设计中，我们采用了双负载量热计结构。在控温精度要求方面整体结构采用了三层桶的结构，外层为薄壁铝制圆筒，中间为大质量大热容铜制控温筒，内层为铜制内桶，铜制控温桶表面贴敷加热电阻膜，并通过贴敷在该桶表面的测温电阻温度的变化量由控温设备控制加热功率的大小以实现其表面温度稳定度达到0.05摄氏度以内。薄壁外层铝桶与外层铜制控温桶之间的变化量由控温设备控制加热功率的大小， 填充泡沫塑料，用以减小整体与外界的热交换。

功率输入端口采用不锈钢制薄壁波导，该设计得主要目的是减少整段波导传输线的热量损耗。内外铜桶之间采用塑料质地的隔热波导段，其波导连接表面与波导腔内壁镀金，采用原因是因为热容传输线质量较大，而不锈钢薄壁波导其承载荷较低，容易发生损坏。在负载与内桶盖热容传输线与外桶盖热容传输线间采用不锈钢薄壁波导隔热传输线，保证内桶的热量交换不受环境的影响和准确测温的要求。

微波传输通道结构如图10所示。

图10 微波信号传输通道示意图