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衰减是无线电计量中的基本参量,可为功率、S参数和噪声等参数提供溯源途径,可为产品、型号设计提供指导,因此研究衰减的测量方法具有重要意义。随着毫米波技术的迅速发展,140GHz-220GHz频率范围已经在网络分析仪、气象卫星星载辐射计等系统中得到了应用,且具有广泛的应用前景。网络分析仪传输参数和辐射计定标均需溯源至该频段的衰减标准,而目前国内衰减测量系统最高频率仅为50GHz。溯源需求和标准现状之间的矛盾日益突出。 为解决140GHz-220GHz频率范围内衰减的定标问题,本文从研究衰减测量的基本方法入手,探索性的设计并实现了一套以工作在10kHz的感应分压器为中频标准衰减器,基于串联低中频替代法的140GHz-220GHz毫米波衰减测量系统。系统中对传统的串联低中频替代法进行了改进,采用高次谐波混频器,解决了该频段本振源难以实现的问题;并在衰减测量系统中创新的通过两次混频与低噪声放大和带通滤波相结合的方式,提高了输出中频信号的信噪比。为有效抑制噪声影响,提高系统的测量准确度和扩展动态范围,系统中采用基于相关检测技术的锁相放大器作为中频检波和指示装置。为满足锁相放大器对参考信号的要求,文中又提出了一种新的参考信号产生方法,使得锁相放大器指示稳定。为了提高系统的自动化程度,文中基于Labview软件设计编写了该系统的自动控制程序。本文最后分析了系统的不确定度来源,对各项不确定度分量进行了评定,得到系统在50dB动态范围内的扩展不确定度约为0.05dB-0.25dB。