微波功率量熱計負載及整體結構設計

3.3 片式吸收體負載測試結果

圖8、9為負載加工圖以及駐波測試圖，其駐波均在1.12以下，高頻部分駐波優于低頻部分，其微波特性滿足使用要求。加熱功率在10mW情況下溫升在0.1K左右，其直流與微波替代效率可達到80%以上，負載設計滿足量熱計整體需求。

圖8 8mm負載實際加工圖

圖9 8mm負載實測駐波結果圖

4 量熱計的結構設計以及熱力學仿真

4.1 量熱計的結構設計

由于量熱計法測量微波功率是建立在直流功率通過在負載上的熱效應來替代微波功率，所以這種測量方法就對量熱計整體結構的溫度穩定性提出了非常高的要求。在量熱計結構的初步設計中，我們采用了雙負載量熱計結構。在控溫精度要求方面整體結構采用了三層桶的結構，外層為薄壁鋁制圓筒，中間為大質量大熱容銅制控溫筒，內層為銅制內桶，銅制控溫桶表面貼敷加熱電阻膜，并通過貼敷在該桶表面的測溫電阻溫度的變化量由控溫設備控制加熱功率的大小以實現其表面溫度穩定度達到0.05攝氏度以內。薄壁外層鋁桶與外層銅制控溫桶之間的變化量由控溫設備控制加熱功率的大小， 填充泡沫塑料，用以減小整體與外界的熱交換。

功率輸入端口采用不銹鋼制薄壁波導，該設計得主要目的是減少整段波導傳輸線的熱量損耗。內外銅桶之間采用塑料質地的隔熱波導段，其波導連接表面與波導腔內壁鍍金，采用原因是因為熱容傳輸線質量較大，而不銹鋼薄壁波導其承載荷較低，容易發生損壞。在負載與內桶蓋熱容傳輸線與外桶蓋熱容傳輸線間采用不銹鋼薄壁波導隔熱傳輸線，保證內桶的熱量交換不受環境的影響和準確測溫的要求。

微波傳輸通道結構如圖10所示。

圖10 微波信號傳輸通道示意圖