本發(fā)明涉及相位法微波測(cè)距系統(tǒng)，尤其是指一種輻射端口加載金屬反射面的微波探頭。

背景技術(shù)：

相位法微波測(cè)距系統(tǒng)是通過(guò)計(jì)算反射信號(hào)與參考信號(hào)的相位差，并根據(jù)波長(zhǎng)與相位的關(guān)系將相位值轉(zhuǎn)化為距離值。反射信號(hào)來(lái)源于被測(cè)物表面反射，而參考信號(hào)則位于微波測(cè)距系統(tǒng)后端。微波探頭作為微波測(cè)距系統(tǒng)的最前端部件，主要作用在于發(fā)射和接收微波信號(hào)?，F(xiàn)有技術(shù)中，普通的微波探頭，一般要求具有較高的發(fā)射效率，即能量要順利發(fā)射出去，微波探頭的輸入反射系數(shù)越小越好，正向傳輸系數(shù)越大越好。

由于參考信號(hào)位于微波測(cè)距系統(tǒng)后端，參考信號(hào)與反射信號(hào)的相位差轉(zhuǎn)換成的距離值不能直接代表探頭與被測(cè)物的絕對(duì)距離，探頭輻射端口無(wú)反射參考面，需要通過(guò)相位延遲線調(diào)節(jié)探頭輻射端口初始相位或者通過(guò)標(biāo)定相位與距離的關(guān)系來(lái)得到絕對(duì)距離，以上方法使得微波測(cè)距系統(tǒng)較為復(fù)雜，并且使用環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致微波測(cè)試系統(tǒng)傳輸線纜的相位發(fā)生變化，將導(dǎo)致參考信號(hào)和反射信號(hào)相位都發(fā)生變化，二者的相位差也發(fā)生變化，已標(biāo)定的相位和距離的關(guān)系值不能準(zhǔn)確對(duì)應(yīng)，由此將帶來(lái)較大的測(cè)試誤差甚至錯(cuò)誤。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種輻射端口加載金屬反射面的微波探頭，以獲得被測(cè)物距離探頭端面的絕對(duì)距離，減小因環(huán)境溫度變化導(dǎo)致的相位變化帶來(lái)的誤差，提高測(cè)試精度。

為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案為：

一種輻射端口加載金屬反射面的微波探頭，在微波探頭輻射端口增加信號(hào)反射面，信號(hào)反射面作為參考面，信號(hào)反射面反射部分信號(hào)，信號(hào)反射面的反射信號(hào)作為參考信號(hào)。

進(jìn)一步，所述信號(hào)反射面為金屬反射面。

進(jìn)一步，在微波探頭輻射端口加載中間設(shè)置通孔的金屬環(huán)，金屬環(huán)的通孔的口徑小于微波探頭輻射端口的口徑，金屬環(huán)的內(nèi)邊緣與外邊緣之間為金屬反射面；信號(hào)部分由金屬反射面反射，部分由金屬環(huán)的通孔輻射出去。

進(jìn)一步，微波探頭為圓柱形探頭，對(duì)應(yīng)地，金屬環(huán)為金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)之間設(shè)置圓孔，金屬圓環(huán)的外邊緣與微波探頭輻射端口的外殼貼合。

采用上述方案后，本發(fā)明在微波探頭輻射端口增加一個(gè)信號(hào)反射面，信號(hào)反射面作為參考面，此參考面一方面能使得一部分能量穿透發(fā)射出去，一方面會(huì)反射部分能量作為參考信號(hào)。在微波探頭輻射端口前端加載信號(hào)反射面后，相當(dāng)于將參考相位面前移，不論后端線纜相位如何變化，參考面反射信號(hào)與葉片反射信號(hào)相位差不變或影響很小，以此減小因環(huán)境溫度變化帶來(lái)的影響，提高測(cè)試系統(tǒng)精度。

本發(fā)明可以用于基于相位法測(cè)試航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙微波測(cè)試系統(tǒng)，微波探頭是微波測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，為準(zhǔn)確測(cè)得微波探頭與航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的絕對(duì)距離，即葉尖間隙，在微波探頭輻射端口增加一個(gè)金屬反射面，作為參考面，將金屬反射面的反射信號(hào)作為參考信號(hào)，計(jì)算此參考信號(hào)相位值與葉尖反射信號(hào)相位值之差，并將相位差轉(zhuǎn)化為距離值，此距離即為絕對(duì)葉尖間隙值。另一方面，測(cè)試系統(tǒng)使用環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致線纜介電常數(shù)變化，從而引起傳輸信號(hào)相位變化。加載金屬反射面以后，由于參考信號(hào)位于探頭輻射端口，傳輸線纜相位變化不影響反射信號(hào)與此參考信號(hào)之差，所以加載金屬反射環(huán)還可以減小因溫度變化帶來(lái)的測(cè)試誤差，提高系統(tǒng)測(cè)試精度。

可以在微波探頭端口加載一個(gè)類(lèi)似圓環(huán)的結(jié)構(gòu)，中間是通孔，此圓環(huán)內(nèi)徑小于探頭口徑，這樣一部分能量將在探頭端口處反射回去，作為參考信號(hào)，另一部分能量通過(guò)中間的通孔輻射出去，反射信號(hào)也將通過(guò)此通孔被微波探頭接收。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的剖視圖；

圖3是本發(fā)明的局部分解圖；

圖4是本發(fā)明金屬圓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明金屬圓環(huán)的剖視圖。

標(biāo)號(hào)說(shuō)明

微波探頭1 輻射端口11

金屬環(huán)2 通孔21

反射面22 內(nèi)邊緣23

外邊緣24。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)描述。

請(qǐng)參閱圖1至圖5所述，本發(fā)明揭示的一種輻射端口加載金屬反射面的微波探頭，在微波探頭1輻射端口增加信號(hào)反射面，信號(hào)反射面作為參考面，信號(hào)反射面反射部分信號(hào)，信號(hào)反射面的反射信號(hào)作為參考信號(hào)。所述信號(hào)反射面為金屬反射面。

本實(shí)施例中，在微波探頭1輻射端口加載中間設(shè)置通孔21的金屬環(huán)2，金屬環(huán)2的通孔21的口徑小于微波探頭1輻射端口11的口徑，金屬環(huán)2的內(nèi)邊緣23與外邊緣24之間為金屬反射面22，如圖2及圖4所示；信號(hào)部分由金屬反射面22反射，部分由金屬環(huán)2的通孔21輻射出去。

本發(fā)明可以用于基于相位法測(cè)試航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉尖間隙微波測(cè)試系統(tǒng)，微波探頭是微波測(cè)試系統(tǒng)的重要組成部分，為準(zhǔn)確測(cè)得微波探頭與航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的絕對(duì)距離，即葉尖間隙。在微波探頭1輻射端口11增加一個(gè)金屬反射面22，作為參考面，將金屬反射面22的反射信號(hào)作為參考信號(hào)，計(jì)算此參考信號(hào)相位值與葉尖反射信號(hào)相位值之差，并將相位差轉(zhuǎn)化為距離值，此距離即為絕對(duì)葉尖間隙值。另一方面，測(cè)試系統(tǒng)使用環(huán)境溫度變化會(huì)導(dǎo)致線纜介電常數(shù)變化，從而引起傳輸信號(hào)相位變化。加載金屬反射面22以后，由于參考信號(hào)位于微波探頭1輻射端口11，傳輸線纜相位變化不影響反射信號(hào)與此參考信號(hào)之差，所以加載金屬環(huán)2還可以減小因溫度變化帶來(lái)的測(cè)試誤差，提高系統(tǒng)測(cè)試精度。

通常，微波探頭1為圓柱形探頭，對(duì)應(yīng)地，金屬環(huán)2為金屬圓環(huán)，金屬圓環(huán)之間設(shè)置圓孔，金屬圓環(huán)的外邊緣與微波探頭1輻射端口11的外殼貼合。如圖2所示，金屬圓環(huán)外邊緣與探頭外殼貼合，中間有一個(gè)圓孔（其他結(jié)構(gòu)形式的孔亦可），圓孔直徑d小于探頭輻射口直徑D，這樣有一部分能量將由金屬圓環(huán)反射回去，其他能量通過(guò)金屬圓環(huán)中間的孔輻射出去，照射到被測(cè)葉片后再經(jīng)過(guò)圓孔反射回探頭。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非對(duì)本案設(shè)計(jì)的限制，凡依本案的設(shè)計(jì)關(guān)鍵所做的等同變化，均落入本案的保護(hù)范圍。