本發(fā)明涉及無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種太赫茲頻段接收機(jī)低以及功能器件如噪聲放大器、混頻器的噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著對(duì)電磁波譜的不斷探索，人類對(duì)電子學(xué)和光學(xué)獲得了充分的認(rèn)識(shí)，并且通過(guò)對(duì)電子學(xué)和光學(xué)的研究，研發(fā)了各種器件，形成了兩大較為成熟的研究和應(yīng)用技術(shù)。一個(gè)是微波毫米波技術(shù)，另一個(gè)是光學(xué)技術(shù)。

微波毫米波技術(shù)在雷達(dá)、射電天文、通信、成像、導(dǎo)航等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用；光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用已滲透到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?。然而毫米波和光頻段之間，還存在著豐富的未被充分開(kāi)發(fā)的頻譜資源，也就是太赫茲頻段。隨著太赫茲技術(shù)的發(fā)展，太赫茲生物應(yīng)用、醫(yī)學(xué)應(yīng)用、成像應(yīng)用、大氣科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、通信技術(shù)和安全檢測(cè)等等流域都開(kāi)始走向成熟，太赫茲接收機(jī)系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分。

太赫茲接收機(jī)的主要功能是將天線接收到的由目標(biāo)反射回來(lái)的微弱射頻信號(hào)進(jìn)行放大、預(yù)選、變頻、濾波等處理，使目標(biāo)發(fā)射回來(lái)的微弱射頻信號(hào)變成足夠幅度的視頻信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，以滿足數(shù)字處理的需要?；夭ㄐ盘?hào)動(dòng)態(tài)范圍大，接收機(jī)在整個(gè)工作中都應(yīng)保持回波信號(hào)原有的幅度和相位信息，這就要求接收機(jī)靈敏度高、噪聲系數(shù)低、增益高。

靈敏度表示接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力，接收機(jī)的靈敏度越高，能夠接收到的信號(hào)就越弱。靈敏度的大小主要又取決于接收機(jī)的內(nèi)部噪聲性能。通常用噪聲溫度來(lái)衡量接收機(jī)的內(nèi)部噪聲性能。

接收機(jī)噪聲溫度的測(cè)試和校準(zhǔn)目前沒(méi)有一套系統(tǒng)工具可以自動(dòng)完成。這個(gè)領(lǐng)域目前僅支持頻率140ghz以下的接收機(jī)噪聲溫度測(cè)試，并在不同頻段提供一些手動(dòng)的測(cè)試方案。目前對(duì)太赫茲接收機(jī)及相關(guān)器件噪聲溫度進(jìn)行定標(biāo)校準(zhǔn)一直缺乏有效和權(quán)威的技術(shù)手段，測(cè)試的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性也一直是噪聲溫度測(cè)試的難題。

因此，如何設(shè)計(jì)一種可重復(fù)且準(zhǔn)確性高的測(cè)試方式，是本領(lǐng)域技術(shù)人員急需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)，該測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠?qū)μ掌澖邮諜C(jī)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量校準(zhǔn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供了一種太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括太赫茲黑體、轉(zhuǎn)臺(tái)、待測(cè)接收機(jī)、功率檢測(cè)模塊和控制中心；所述太赫茲黑體包括第一黑體和第二黑體，所述第一黑體和所述第二黑體均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，且二者之間設(shè)有隔離擋板；所述控制中心控制所述太赫茲黑體的溫度，所述控制中心控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)與所述待測(cè)接收機(jī)相對(duì)移動(dòng)，使得所述第一黑體和所述第二黑體分別朝向待測(cè)接收機(jī)，并由所述待測(cè)接收機(jī)獲取功率信號(hào)；所述功率檢測(cè)模塊獲取所述待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)，并傳遞給所述控制中心，所述控制中心根據(jù)所述功率信號(hào)對(duì)所述待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)。

可選的，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括電機(jī)、控制器、支撐平臺(tái)和支撐板，所述支撐平臺(tái)安裝在所述電機(jī)的輸出端，所述第一黑體和所述第二黑體分別由兩個(gè)所述支撐板固定在所述支撐平臺(tái)上；所述控制中心通過(guò)所述控制器控制所述電機(jī)，所述電機(jī)帶動(dòng)所述轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。

可選的，所述支撐平臺(tái)為圓形平臺(tái)或方形平臺(tái)。

可選的，所述待測(cè)接收機(jī)通過(guò)移動(dòng)組件設(shè)置，所述控制中心控制所述移動(dòng)組件移動(dòng)，使得待測(cè)接收機(jī)分別與所述第一黑體和所述第二黑體相對(duì)。

可選的，所述太赫茲黑體為吸波材料制成的黑體，所述吸波材料的溫度精確可控，且所述吸波材料在太赫茲頻段具備極低的反射率。

可選的，所述第一黑體和所述第二黑體分別為高溫黑體和常溫黑體，或者為高溫黑體和低溫黑體，或者為常溫黑體和低溫黑體。

可選的，所述控制中心包括轉(zhuǎn)臺(tái)控制模塊、溫度控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；所述轉(zhuǎn)臺(tái)控制模塊控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)；所述溫度控制模塊控制所述高溫黑體或所述低溫黑體的溫度；所述數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)對(duì)所述功率信號(hào)和所述太赫茲黑體的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)所述待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量和校準(zhǔn)。

可選的，所述數(shù)據(jù)處理模塊采用y因值算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算。

本發(fā)明提供的太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括太赫茲黑體、轉(zhuǎn)臺(tái)、待測(cè)接收機(jī)、功率檢測(cè)模塊和控制中心；太赫茲黑體包括第一黑體和第二黑體，第一黑體和第二黑體均設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，且二者之間設(shè)有隔離擋板；控制中心控制太赫茲黑體的溫度，控制中心控制轉(zhuǎn)臺(tái)與待測(cè)接收機(jī)相對(duì)移動(dòng)，使得第一黑體和第二黑體分別朝向待測(cè)接收機(jī)，并由待測(cè)接收機(jī)獲取功率信號(hào)；功率檢測(cè)模塊獲取待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)，并傳遞給控制中心，控制中心根據(jù)功率信號(hào)對(duì)待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)。

太赫茲黑體為精確的標(biāo)準(zhǔn)黑體，能夠獲得準(zhǔn)確的黑體溫度，該校準(zhǔn)系統(tǒng)利用了太赫茲黑體的這一特點(diǎn)對(duì)太赫茲接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)，使用過(guò)程中，使兩個(gè)太赫茲黑體分別朝向待測(cè)接收機(jī)，待測(cè)接收機(jī)分別獲取兩個(gè)太赫茲黑體的溫度信號(hào)，待測(cè)接收機(jī)獲取溫度信號(hào)后，發(fā)出一定的功率信號(hào)，功率檢測(cè)模塊獲取待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)并傳遞給控制中心，控制中心對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行處理，就能夠計(jì)算待測(cè)接收機(jī)的噪聲溫度可以依照檢測(cè)結(jié)果對(duì)太赫茲接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)系統(tǒng)具有較寬的頻率覆蓋范圍，可重復(fù)性好，測(cè)量精度高。

附圖說(shuō)明

附圖是用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。

圖1為本發(fā)明所提供的太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明所提供的太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，圖1和圖2中的附圖標(biāo)記和部件名稱之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

第一黑體1；第二黑體2；隔離擋板3；支撐平臺(tái)4；支撐板5。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

請(qǐng)參考圖1，圖1為本發(fā)明所提供的太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)臺(tái)一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

一種具體的實(shí)施方式中，本發(fā)明提供了一種太赫茲頻段噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)系統(tǒng)，包括太赫茲黑體、轉(zhuǎn)臺(tái)、待測(cè)接收機(jī)、功率檢測(cè)模塊和控制中心；所述太赫茲黑體包括第一黑體1和第二黑體2，所述第一黑體1和所述第二黑體2均設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，且二者之間設(shè)有隔離擋板3；控制中心控制太赫茲黑體的溫度，控制中心控制轉(zhuǎn)臺(tái)與待測(cè)接收機(jī)相對(duì)移動(dòng)，使得第一黑體1和第二黑體2分別朝向待測(cè)接收機(jī)，并由待測(cè)接收機(jī)獲取功率信號(hào)；功率檢測(cè)模塊獲取待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)，并傳遞給控制中心，控制中心根據(jù)黑體溫度和功率信號(hào)等計(jì)算結(jié)果對(duì)待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量校準(zhǔn)。

太赫茲黑體為精確的標(biāo)準(zhǔn)黑體，能夠獲得準(zhǔn)確的黑體溫度，該校準(zhǔn)系統(tǒng)利用了太赫茲黑體的這一特點(diǎn)對(duì)太赫茲接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。在所述轉(zhuǎn)臺(tái)上，第一黑體1和第二黑體2由隔離擋板3隔開(kāi)，避免二者之間的溫度相互影響，第一黑體1和第二黑體2二者溫度不同。如果為常溫黑體，則黑體的溫度始終保持不變；如果為高溫黑體或低溫黑體，則黑體的溫度可調(diào)，并由控制中心控制，其中，高溫黑體的最高溫度不超過(guò)90攝氏度。

使用過(guò)程中，轉(zhuǎn)臺(tái)與待測(cè)接收機(jī)相對(duì)移動(dòng)，可以是轉(zhuǎn)臺(tái)動(dòng)，接收機(jī)不動(dòng)，也可以是轉(zhuǎn)臺(tái)不動(dòng)，接收機(jī)移動(dòng)，使得第一黑體1朝向待測(cè)接收機(jī)時(shí)，待檢接收機(jī)獲取第一黑體1的溫度信號(hào)，此時(shí)待測(cè)接收機(jī)發(fā)出一定的功率信號(hào)，功率檢測(cè)模塊獲取待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)并傳遞給控制中心，控制中心對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行處理，確定待測(cè)接收機(jī)的檢測(cè)結(jié)果是否準(zhǔn)確；

然后，控制中心控制轉(zhuǎn)臺(tái)與待測(cè)接收機(jī)相對(duì)移動(dòng)，使得第二黑體2朝向待測(cè)接收機(jī)時(shí)，待測(cè)接收機(jī)獲取第二黑體2的溫度信號(hào)，并發(fā)出一定的功率信號(hào)，功率檢測(cè)模塊獲取待測(cè)接收機(jī)發(fā)出的功率信號(hào)并傳遞給控制中心，控制中心對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行處理，確定待測(cè)接收機(jī)的檢測(cè)結(jié)果；并依照檢測(cè)結(jié)果對(duì)待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行校準(zhǔn)。

該校準(zhǔn)系統(tǒng)能夠?qū)邮諜C(jī)系統(tǒng)還可以對(duì)噪聲放大器、混頻器等功能器件進(jìn)行噪聲溫度測(cè)量校準(zhǔn)。該校準(zhǔn)系統(tǒng)具有較寬的頻率覆蓋范圍，頻率覆蓋范圍可達(dá)到80—1000ghz，太赫茲黑體為標(biāo)準(zhǔn)體黑體，該校準(zhǔn)系統(tǒng)可重復(fù)使用，重復(fù)性好，且測(cè)量精度高。

進(jìn)一步具體的實(shí)施方式中，所述轉(zhuǎn)臺(tái)包括電機(jī)、控制器、支撐平臺(tái)4和支撐板5，所述支撐平臺(tái)4安裝在所述電機(jī)的輸出端，所述第一黑體1和所述第二黑體分別由兩個(gè)所述支撐板5固定在所述支撐平臺(tái)4上；所述控制中心通過(guò)所述控制器控制所述電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。

電機(jī)控制支撐平臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，第一黑體1和第二黑體2均設(shè)置在支撐平臺(tái)4上，支撐平臺(tái)4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)改變第一黑體1和第二黑體2的位置，使二者以此分別朝向待測(cè)接收機(jī)?？刂浦行耐ㄟ^(guò)控制器控制電機(jī)，進(jìn)而間接控制支撐平臺(tái)4的轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)。

具體的，支撐平臺(tái)可以為圓形平臺(tái)，也可以為方形平臺(tái)，或者為其他結(jié)果的平臺(tái)。

另一種具體的實(shí)施方式中，待測(cè)接收機(jī)通過(guò)移動(dòng)組件設(shè)置，控制中心控制移動(dòng)組件移動(dòng)，使得待測(cè)接收機(jī)分別與第一黑體1和第二黑體2相對(duì)。此實(shí)施方式中，通過(guò)移動(dòng)組件移動(dòng)待測(cè)接收機(jī)，轉(zhuǎn)臺(tái)保持不動(dòng)，也可以分別獲得第一黑體1和第二黑體2的頻率信號(hào)。

一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述太赫茲黑體為吸波材料制成的黑體，所述吸波材料的溫度精確可控，且吸波材料在太赫茲頻段具備極低的反射率。

太赫茲黑體為吸波材料制成的黑體，選擇太赫茲頻帶上具備超低反射率的吸波材料，同時(shí)要求吸波材料具備均勻及精確可控的溫度。由該材料搭建精確的黑體溫度控制及測(cè)量系統(tǒng)，在改變黑體溫度的同時(shí)要求黑體保持超低反射率。

在具體的實(shí)施方式中，第一黑體1和第二黑體2分別為高溫黑體和常溫黑體，或者為高溫黑體和低溫黑體，或者為常溫黑體和低溫黑體。

常溫黑體的溫度保持不變，高溫黑體和低溫黑體的溫度是可變的，高溫黑體和低溫黑體的溫度由控制中心控制。

上述各具體的實(shí)施方式中，控制中心包括轉(zhuǎn)臺(tái)控制模塊、溫度控制模塊和數(shù)據(jù)處理模塊；轉(zhuǎn)臺(tái)控制模塊控制所述轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)；溫度控制模塊控制高溫黑體或低溫黑體的溫度；數(shù)據(jù)處理模塊根據(jù)對(duì)功率信號(hào)和太赫茲黑體的功率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，對(duì)待測(cè)接收機(jī)進(jìn)行測(cè)量和校準(zhǔn)。

進(jìn)一步具體的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理模塊采用y因值算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算。

可以理解的是，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。