選頻電平表校準規(guī)范

JJF1761—20191選頻電平表校準規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于頻率上限為150MHz的選頻電平表的校準。傳輸測試儀中接收部分的校準可以參照執(zhí)行。2概述選頻電平表依據(jù)超外差原理構(gòu)成,實現(xiàn)了選定帶寬內(nèi)的電平測量,具有電平測量準確度高和電平測量量程寬等特點。選頻電平表可以分為指針式選頻電平表和數(shù)字指示選頻電平表,選頻電平表有寬頻和選頻兩種測量功能,通常輸入端口有平衡輸入和不平衡輸入兩種類型。選頻電平表主要用于通信設(shè)備的制造、安裝、維護與測試,電力系統(tǒng)高頻信號的傳輸測試,并廣泛用于科研、生產(chǎn)中的電平測量。3計量特性3.1電平測量3.1.1數(shù)字指示選頻電平表測量范圍:-110dBm~20dBm(輸入阻抗75Ω);最大允許誤差:±(0.15~2.0)dB。3.1.2指針式選頻電平表a)零電平(0dBm)基本誤差:±(0.1~0.2)dB(參考頻率1kHz);頻率響應(yīng):±(0.2~0.5)dB。b)衰減范圍:(0~70)dB;基本誤差:±0.2dB(參考頻率1kHz);頻率響應(yīng):±(0.2~0.5)dB。c)表頭刻度范圍:(-20~10)dBm;最大允許誤差:±(0.2~0.5)dB。3.2頻率測量3.2.1平衡輸入頻率范圍:20Hz~2MHz;最大允許誤差:±(1×10-3~1×10-6)。3.2.2不平衡輸入頻率范圍:20Hz~150MHz;2最大允許誤差:±(1×10-3~1×10-6)。3.3選頻帶寬選頻帶寬:6Hz、20Hz、80Hz、400Hz、3.1kHz、48kHz;最大允許誤差:±10%。3.4選擇性(阻帶衰減)≤-60dB3.5中頻抑制≤-60dB3.6鏡像抑制≤-60dB3.7固有失真≤-60dB3.8機內(nèi)組合干擾≤-60dBm3.9本底噪聲≤-110dBm3.10輸入平衡度(輸入縱向干擾)≤-40dB3.11回波損耗≥25dB注:以上技術(shù)指標(biāo)不作合格性判別,僅提供參考。4校準條件4.1環(huán)境條件4.1.1環(huán)境溫度:18℃~28℃。4.1.2相對濕度:≤80%。4.1.3電源電壓及頻率:電壓(220±11)V,頻率(50±1)Hz。4.1.4周圍無影響校準系統(tǒng)正常工作的機械振動和電磁干擾。4.2測量標(biāo)準及其他設(shè)備4.2.1電壓表頻率范圍:20Hz~2MHz;交流電壓測量范圍:10μV~100V;交流電壓測量最大允許誤差:±1.5%;電平測量范圍:-88dBm~51dBm(75Ω阻抗時)。4.2.2功率計頻率范圍:9kHz~150MHz;功率測量范圍:-60dBm~20dBm;功率計探頭輸入阻抗:50Ω、75Ω;3參考功率最大允許誤差:±1%;功率計線性誤差:±2%。4.2.3信號發(fā)生器頻率范圍20Hz~150MHz;頻率最大允許誤差:±(1×10-4~1×10-7);電平范圍:-60dBm~20dBm;諧波:<-30dBc。標(biāo)稱輸出阻抗:50Ω4.2.4衰減器頻率范圍:20Hz~150MHz;衰減范圍:0dB~90dB;1B(k=2);最小步進:0.1dB。4.2.5匹配電阻箱2只阻值范圍:0.1Ω~100kΩ;阻值最大允許誤差:±(0.01%讀數(shù)+0.01)Ω;額定功率:0.1W。4.2.6低通濾波器頻率:1MHz、5MHz、10MHz、15MHz;阻抗:50Ω;通帶插入損耗:≤1dB;阻帶插入損耗(大于通帶頻率2倍):≥40dB。4.2.7通過式匹配負載標(biāo)稱阻抗:50Ω、75Ω;阻抗誤差:±1Ω;頻率范圍:0Hz~150MHz;額定功率:0.5W。4.2.8駐波比電橋覆蓋選頻電平表的頻率范圍和輸入阻抗范圍。4.2.9附件a)不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器頻率范圍:20Hz~2MHz;阻抗比:50Ω∶600Ω,50Ω∶900Ω,50Ω∶135Ω,50Ω∶100Ω。b)50Ω/75Ω阻抗變換器頻率范圍:20Hz~150MHz;電壓駐波比:≤1.1。c)T型頭、BNC連接線纜、香蕉接頭若干。JJF1761—201945校準項目和校準方法5.1校準項目校準項目見表1。表1校準項目表序號校準項目數(shù)字指示選頻電平表指針式選頻電平表1外觀及工作正常性檢查++2電平測量+-3零電平(0dBm)-+4衰減-+5表頭刻度-+6頻率測量++7選頻帶寬++8選擇性(阻帶衰減)++9中頻抑制++10鏡像抑制++11固有失真++12機內(nèi)組合干擾++13本底噪聲++14輸入平衡度(輸入縱向干擾)++15回波損耗++注:“+”表示需要校準,“-”表示不需要校準。5.2校準方法5.2.1外觀及工作正常性檢查選頻電平表應(yīng)外觀完好、配套附件齊全,各開關(guān)、按鍵等應(yīng)安裝牢固、調(diào)節(jié)正常,無影響電氣性能的機械損傷,并將檢查結(jié)果記錄于附錄A的表A.1中。通電前,指針式選頻電平表需先進行表頭機械調(diào)零。校準前,選頻電平表以及所用標(biāo)準器應(yīng)按照說明書要求預(yù)熱。如果選頻電平表具有自校準功能,則按照要求完成自校準。5.2.2電平測量5.2.2.1不平衡輸入a)選頻電平表300kHz以下頻率、75Ω阻抗Z端電平測量的校準。1)儀器連接如圖1所示。JJF1761—20195圖1300kHz以下頻率不平衡輸入、75Ω輸入阻抗Z端電平測量2)選頻電平表選擇不平衡75Ω阻抗Z端輸入。3)電壓表設(shè)定為高阻輸入、75Ω阻抗功率電平測量、dBm顯示。4)設(shè)定衰減器的衰減值為0dB;設(shè)定信號發(fā)生器的輸出頻率,調(diào)整信號發(fā)生器輸出功率使電壓表指示10dBm。5)設(shè)定選頻電平表輸入頻率與信號發(fā)生器相同,分別讀取選頻電平表在寬帶電平測量和不同選頻帶寬下的選頻電平測量時的電平讀數(shù)值,并記錄于附錄A的表A.2中。6)改變信號發(fā)生器的輸出功率,使得電壓表的讀數(shù)按照10dB步進電平減少,重復(fù)步驟5.2.2.5直至電平為-30dBm。7)對于-30dBm以下的電平校準,保持信號發(fā)生器的輸出功率不變,按照10dB的步進增大衰減器的衰減值,分別讀取選頻電平表在寬帶電平測量和不同選頻帶寬的選頻電平測量時的電平讀數(shù),并記錄于附錄A的表A.2中,直至達到被校選頻電平表的電平下限。8)根據(jù)頻率的低端、中間值、高端,重復(fù)步驟4)~7),直至達到頻率300kHz。b)對于選頻電平表300kHz以下頻率、75Ω阻抗的高阻(∞)端的電平校準。1)儀器連接圖如圖2所示。圖2300kHz以下頻率不平衡輸入、75Ω輸入阻抗高阻(∞)端電平測量2)選頻電平表選擇不平衡75Ω阻抗、高阻(∞)端輸入,重復(fù)a)中的步驟3)~8)。c)對于選頻電平表300kHz以上頻率、75Ω阻抗Z端電平測量的校準。1)儀器連接如圖3所示。JJF1761—20196圖3300kHz以上頻率不平衡輸入、75Ω輸入阻抗Z端電平測量2)設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。3)先將功率計的75Ω探頭接于50Ω/75Ω阻抗變換器輸出線纜端,設(shè)定信號發(fā)生器的輸出頻率,調(diào)整信號發(fā)生器的輸出功率使得功率計指示10dBm。4)將阻抗變換器的輸出連接于選頻電平表的75Ω阻抗Z端輸入。5)設(shè)定選頻電平表的輸入頻率與信號發(fā)生器相同,分別設(shè)定選頻電平表為寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬的選頻電平測量,讀取選頻電平表的讀數(shù),并記錄于附錄A的表A.2中。6)改變信號發(fā)生器的輸出功率使得功率計的讀數(shù)按照10dB步進降低電平值,重復(fù)步驟5.2.2.15直至電平為-30dBm。7)對于選頻電平表-30dBm以下電平的校準,保持信號發(fā)生器輸出功率不變,按照10dB的步進增大衰減器的衰減值,分別讀取寬帶電平測量和不同選頻帶寬的選頻電平測量時的選頻電平表讀數(shù),記錄于附錄A的表A.2中,直至達到被校選頻電平表的電平測量下限。8)根據(jù)頻率的低端、中間值、高端,重復(fù)步驟3)~7)。d)對于選頻電平表300kHz以上頻率、75Ω高阻(∞)輸入電平測量校準。1)儀器連接如圖4所示。圖4300kHz以上頻率不平衡輸入、75Ω輸入阻抗高阻(∞)端輸入電平測量2)將c)中4)所述的阻抗變換器輸出連接于75Ω通過式負載的輸入端,重復(fù)c)中的步驟2)~8)。3)對于不平衡輸入其他輸入阻抗的電平測量,例如50Ω輸入阻抗,在圖4中無需接入50Ω/75Ω阻抗變換器。將選頻電平表選擇為50Ω輸入,設(shè)定為50Ω阻抗功率電平測量。功率計使用50Ω功率探頭,將75Ω通過式負載改為50Ω通過式負載,重復(fù)a)中的步驟3)~d)中的步驟2),直至完成所有不平衡輸入阻抗下的電平測量校準。5.2.2.2平衡輸入a)600Ω阻抗Z端輸入電平校準。JJF1761—201971)儀器連接如圖5所示。圖5平衡輸入600Ω輸入阻抗Z端輸入電平測量2)電壓表設(shè)定為高阻輸入、600Ω阻抗功率電平測量、dBm顯示。3)設(shè)定衰減器的衰減值為0dB,設(shè)定信號發(fā)生器的輸出頻率,調(diào)整信號發(fā)生器的輸出功率使電壓表指示10dBm。4)選擇選頻電平表為平衡600Ω阻抗Z端輸入,輸入頻率與信號發(fā)生器相同,分別讀取寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬的選頻電平測量時的選頻電平表讀數(shù),并記錄于附錄A的表A.2中。5)改變信號發(fā)生器的輸出功率使得電壓表的指示按照10dB步進減少,重復(fù)步驟4)直至電平為-30dBm。6)對于-30dBm以下電平的校準,保持信號發(fā)生器的輸出功率不變,按照10dB步進增大衰減器的衰減值,分別讀取寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬的選頻電平測量時的選頻電平表讀數(shù),并記錄于附錄A的表A.2中,直至達到選頻電平表的電平測量下限。7)根據(jù)頻率的低端、中間值、高端重復(fù)步驟3)~6)。b)平衡600Ω輸入阻抗高阻(∞)端輸入電平測量。1)儀器連接如圖6所示。圖6平衡輸入600Ω輸入阻抗高阻端輸入電平測量2)將5.2.2.2a)4)中選頻電平表選擇平衡輸入600Ω阻抗輸入高阻(∞)端,重復(fù)5.2.2.2a)中的步驟3)~7)。3)對于其他平衡輸入阻抗的電平測量,例如100Ω輸入阻抗,需將50Ω∶600Ω不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器改為50Ω∶100Ω不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器,同時將電壓表設(shè)定為100Ω阻抗電平測量,并將選頻電平表選擇為100Ω輸入端,600Ω匹配電阻改為100Ω匹配電阻,重復(fù)5.2.2.2中的步驟a)3)~b)2)。直至完成所有平衡輸入阻抗下的電平測JJF1761—20198量校準。5.2.3零電平(0dBm)5.2.3.1不平衡輸入a)選頻電平表300kHz以下頻率、75Ω阻抗Z端0dBm電平校準。1)儀器連接如圖1所示。2)選頻電平表選擇不平衡75Ω阻抗Z端輸入。電壓表設(shè)定為高阻輸入,75Ω阻抗功率電平測量,dBm顯示。設(shè)定信號發(fā)生器輸出信號頻率為1kHz或者是選頻電平表廠家給定的其他基準頻率值,設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。3)選頻電平表衰減置0位,設(shè)定選頻電平表的輸入頻率與信號發(fā)生器相同,設(shè)定選頻電平表分別為寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬時的選頻電平測量,微調(diào)選頻電平表頻率使表頭指示最大(寬帶電平測量時則不用調(diào)諧),調(diào)整信號發(fā)生器的輸出功率使選頻電平表指示0dBm。4)讀取此時的電壓表讀數(shù)P0(dBm),并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.3中。5)根據(jù)頻率的低端、中間值和高端分別改變信號發(fā)生器的輸出信號頻率,重復(fù)步驟3)~4)直至頻率達到300kHz。b)選頻電平表300kHz以上頻率、不平衡輸入0dBm電平的校準。1)儀器連接如圖3所示。2)設(shè)定衰減器的衰減值為0dB,將阻抗變換器的輸出接于選頻電平表的輸入,設(shè)定選頻電平表的輸入頻率與信號發(fā)生器相同,選頻電平表的衰減置0位,分別設(shè)定選頻電平表為寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬電平測量,微調(diào)選頻電平表頻率使表頭指示最大(寬帶電平測量時則不用調(diào)諧),調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出使得選頻電平表指示0dBm。3)使用75Ω阻抗功率計探頭測量功率,50Ω/75Ω阻抗變換器輸出接功率計,讀功率計的讀數(shù)P0(dBm),并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.3中。4)根據(jù)頻率的低端、中間值、高端分別改變信號發(fā)生器的輸出信號頻率,重復(fù)步驟2)~3)。5)對于其他輸入阻抗不平衡輸入0dBm的校準,例如50Ω阻抗,功率計使用50Ω功率探頭,在圖3中無需接入50Ω/75Ω阻抗變換器。并將電壓表設(shè)定為50Ω阻抗電平測量,將選頻電平表選擇為50Ω輸入端。重復(fù)5.2.3.1中的步驟a)1)~b)4),直至完成所有不平衡輸入阻抗的0dBm電平校準。5.2.3.2平衡輸入1)600Ω阻抗Z端輸入0dBm電平校準,儀器連接如圖5所示。2)電壓表設(shè)定為600Ω阻抗功率測量,dBm指示,設(shè)定信號發(fā)生器的輸出頻率為1kHz或者是選頻電平表廠家給定的其他基準頻率,設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。3)選擇選頻電平表為平衡600Ω阻抗Z端輸入,輸入頻率與信號發(fā)生器相同,分別設(shè)定選頻電平表為寬帶電平測量以及不同的選頻帶寬的功率測量,微調(diào)選頻電平表頻率使表頭指示最大(寬帶電平測量時則不用調(diào)諧),調(diào)整信號發(fā)生器的輸出功率使得選頻電平表指示0dBm。94)讀取電壓表的電平值,并記錄于附錄A的表A.3中。5)根據(jù)頻率的低端、中間值、高端分別改變信號發(fā)生器的輸出信號頻率,重復(fù)步驟3)~4)。6)對于其他平衡輸入阻抗的電平測量,將50Ω∶600Ω不平衡/平衡變換器改為對應(yīng)阻抗的不平衡/平衡變換器,例如100Ω輸入阻抗,需將50Ω∶600Ω不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器改為50Ω∶100Ω不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器,將電壓表設(shè)定為100Ω阻抗電平測量,選頻電平表設(shè)定為100Ω平衡輸入,重復(fù)步驟1)~5),直至完成所有的平衡輸入阻抗0dBm電平校準。5.2.4衰減5.2.4.1儀器連接按圖7所示。圖7衰減5.2.4.2設(shè)定信號發(fā)生器的頻率和選頻電平表頻率為1kHz。5.2.4.3設(shè)置衰減器的衰減值為0dB,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。選頻電平表的衰減置70dB,選頻電平表設(shè)置為選頻測量、400Hz選頻帶寬,微調(diào)選頻電平表頻率使表頭指示最大(寬帶電平測量時不用調(diào)諧),改變信號發(fā)生器的輸出功率使選頻電平表指示0dBm,改變選頻電平表的衰減量為需要的值,然后改變衰減器的衰減量,使選頻電平表仍然指示0dBm,分別讀取寬帶電平測量和不同選頻帶寬的選頻電平測量時的衰減器的讀數(shù),并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.4中。5.2.4.4對于頻率的低端、中間值、高端分別改變信號發(fā)生器的輸出信號頻率和選頻電平表的輸入頻率,重復(fù)步驟5.2.4.3,直至達到頻率上限。5.2.4.5對于不同的接口標(biāo)稱阻抗值,選用所需要的阻抗變換器,重復(fù)步驟5.2.4.2~5.2.4.4,直至完成所有阻抗值下的衰減測量。5.2.5表頭刻度5.2.5.1儀器連接按圖7所示。設(shè)定選頻電平表為寬帶電平測量。5.2.5.2設(shè)定信號發(fā)生器的頻率和選頻電平表的頻率均為1kHz或者是選頻電平表廠家給出的其他頻率,設(shè)置衰減器的衰減值為0dB,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω、選頻電平表衰減置“0”位。改變信號發(fā)生器的輸出功率使選頻電平表指示0dBm,然后改變衰減器的衰減量使選頻電平表的指針分別為所需要校準的刻度線,讀取衰減器的衰減值,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.5中。5.2.5.3設(shè)定選頻電平表為不同選頻帶寬的選頻電平測量,重復(fù)步驟5.2.5.2。5.2.6頻率測量5.2.6.1儀器連接按圖7所示,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。5.2.6.2若選頻電平表具有頻率自校準功能,進行頻率自校準。5.2.6.3設(shè)定信號發(fā)生器輸出功率為0dBm。按照附錄A的表A.6設(shè)定信號發(fā)生器10頻率。5.2.6.4讀取選頻電平表的頻率指示值,若選頻電平表頻率指示為度盤刻度,則需順時針和逆時針兩個方向調(diào)節(jié)度盤各讀取一次頻率,取與標(biāo)稱值偏差大的值作為頻率實際值。如有必要,可進行3~5次多次測量,計算出順時針和逆時針時的平均值,取較大值作為頻率指示值,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.6中。5.2.6.5若是頻率分擋選頻電平表,則每擋選擇頻率低端、最高端和中間值三個頻率點。重復(fù)步驟5.2.6.3~5.2.6.4。5.2.6.6對單頻段的選頻電平表,則選擇包括頻率低端、最高端和參考(基準)頻率在內(nèi)的多個頻率,重復(fù)步驟5.2.6.3~5.2.6.4。5.2.7選頻帶寬5.2.7.1儀器連接按圖7所示,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。5.2.7.2信號發(fā)生器設(shè)定輸出頻率為100kHz,輸出功率為0dBm。選頻電平表的測量類型為選頻測量,衰減置0位,選頻帶寬為20Hz,微調(diào)選頻電平表的頻率,使電平指示最大,調(diào)整信號發(fā)生器的輸出功率使得選頻電平表指示0dBm。5.2.7.3升高信號發(fā)生器輸出頻率,使選頻電平表表頭指示-3dBm,記錄此時信號發(fā)生器的輸出頻率f1;降低信號發(fā)生器的頻率,使選頻電平表表頭指示-3dBm,記錄此時信號發(fā)生器的f2,按照式(1)計算得到選頻帶寬,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.7中。Δf=f1-f2(1)5.2.7.4從小到大選擇選頻電平表的選頻帶寬,重復(fù)步驟5.2.7.3直至選頻帶寬最Δf=f1-f2(1)5.2.8選擇性(阻帶衰減)5.2.8.1儀器連接按圖7所示,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。5.2.8.2選頻電平表工作在低失真擋,衰減置0位,按照頻率的低端、中間值和高端分別設(shè)定信號發(fā)生器輸出頻率和選頻電平表頻率,調(diào)諧選頻電平表的頻率,使電平指示最大。調(diào)整信號發(fā)生器輸出功率使選頻電平表表頭指示“0”,分別升高和降低信號發(fā)生器的頻率至選擇性指標(biāo)規(guī)定的頻率值,取選頻電平表兩次電平指示值中的較大值,其值與0dBm值之差即為選擇性。將結(jié)果記錄于附錄A的表A.8中。5.2.9中頻抑制5.2.9.1儀器連接按圖7所示,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。5.2.9.2設(shè)定信號發(fā)生器輸出頻率為選頻電平表的中頻頻率。5.2.9.3選頻電平表設(shè)定為選頻測量、低失真擋,衰減置0位。首先調(diào)諧選頻電平表,再調(diào)整信號發(fā)生器輸出功率使選頻電平表指示0dBm,在選頻電平表的整個頻段內(nèi),尋-10dBm,剔除掉不隨輸入信號改變的干擾信號,指示值的最大值與0dBm值之差即JJF1761—201911為中頻抑制值。將結(jié)果記錄于附錄A的表A.9中。5.2.10鏡像抑制5.2.10.1儀器連接按圖7所示,設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。5.2.10.2設(shè)定選頻電平表于選頻測量、低失真擋。5.2.10.3設(shè)定信號發(fā)生器輸出信號頻率為f(100kHz),并調(diào)整信號發(fā)生器輸出信號功率使選頻電平表指示0dBm,保持信號發(fā)生器輸出功率不變,改變信號發(fā)生器的輸出頻率分別為f+2fm1、f+2fm2……(fm1、fm2……為選頻電平表中頻頻率),分別讀取此時選頻電平表的電平指示值,此值與0dBm之差即為鏡像抑制,將結(jié)果記錄于附錄A的表A.10中。5.2.11固有失真5.2.11.1儀器連接如圖8所示。設(shè)定選頻電平表為不平衡輸入、輸入阻抗為75Ω。設(shè)定衰減器的衰減值為0dB。圖8固有失真5.2.11.2置選頻電平表的測量頻率為基準頻率。5.2.11.3設(shè)定選頻電平表為選頻測量,低失真擋,衰減置0位。5.2.11.4設(shè)定信號發(fā)生器的輸出頻率與選頻電平表一致,先調(diào)諧選頻電平表,再設(shè)定信號發(fā)生器輸出功率使選頻電平表表頭指示0dBm,分別設(shè)定選頻電平表的頻率為輸入信號頻率的2倍、3倍,讀取選頻電平表的電平讀數(shù),此值與0dBm之差即為固有失真,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.11中。5.2.11.5分別設(shè)定選頻電平表的頻率為頻率低端、中間值、高端重復(fù)步驟5.2.11.3~5.2.11.4。5.2.12機內(nèi)組合干擾5.2.12.1選頻電平表輸入端接入與標(biāo)稱輸入阻抗等值的電阻;當(dāng)輸入阻抗為高阻時,則將輸入端短路(即外接0Ω電阻)。5.2.12.2設(shè)置選頻電平表為選頻電平測量,選頻帶寬為最小值,先進行零電平自校準,在保持自校準情況下,改變選頻電平表衰減值使選頻電平表靈敏度為最高,在整個頻段內(nèi)調(diào)節(jié)選頻電平表頻率,讀取選頻電平表的最大指示電平值,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.12中。5.2.13本底噪聲5.2.13.1選頻電平表輸入端接入與標(biāo)稱輸入阻抗等值的電阻;當(dāng)輸入阻抗為高阻時,則將輸入端短路(即外接0Ω電阻)。5.2.13.2選頻電平表工作于選頻狀態(tài),首先進行零電平自校準,然后改變選頻電平表衰減值使選頻電平表靈敏度為最高,選頻帶寬分別選擇為最小值和最大值,從低到高在整個頻段內(nèi)調(diào)節(jié)選頻電平表的頻率,讀取選頻電平表排除掉機內(nèi)組合干擾后的最大電平JJF1761—201912指示值,此即本底噪聲電平,并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.13中。5.2.14輸入平衡度(輸入縱向干擾)5.2.14.1儀器連接如圖9所示。5.2.14.2設(shè)定信號發(fā)生器輸出信號頻率,設(shè)定信號發(fā)生器輸出功率使選頻電平表指示0dBm。圖9輸入平衡度(輸入縱向干擾)15.2.14.3改變儀器連接如圖10所示,其中Z為選頻電平表標(biāo)稱輸入阻抗,對于600Ω輸入阻抗Z就是600Ω。圖10輸入平衡度(輸入縱向干擾)25.2.14.4提高選頻電平表的靈敏度,使其指示適當(dāng)。此時的電平指示值與0dBm之差即為選頻電平表的輸入平衡度(輸入縱向干擾),并將結(jié)果記錄于附錄A的表A.14中。5.2.14.5根據(jù)頻率的低端、中間值、高端重復(fù)步驟5.2.14.1~5.2.14.4。5.2.14.6改變選頻電平表的平衡輸入阻抗,選擇相應(yīng)的不平衡/平衡轉(zhuǎn)換器。重復(fù)步驟5.2.14.2~5.2.14.5。5.2.15回波損耗5.2.15.1選擇與選頻電平表輸入阻抗相一致的駐波比電橋。儀器連接如圖11所示,電平指示可以為電壓表、另外一臺選頻電平表或者頻譜分析儀、功率計等。圖11回波損耗5.2.15.2設(shè)定信號發(fā)生器輸出頻率為基準頻率,輸出功率為0dBm。5.2.15.3使用前先對駐波比電橋進行平衡校準,然后記下駐波比電橋開路全反射時的JJF1761—201913電平指示值R1(dBm)。5.2.15.45.2.15.55.2.15.6接入被校選頻電平表,記下此輸入阻抗時的電平指示值R2(dBm)。按式(2)計算回波損耗RL,并記錄于附錄A的表A.15中。RL=R1RL=R1-R2(2)附錄A的表A.15中。6校準結(jié)果表達選頻電平表校準后,出具校準證書。校準證書至少應(yīng)包含以下信息:a)標(biāo)題:“校準證書”;b)實驗室名稱和地址;c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識;e)客戶的名稱和地址;f)被校對象的描述和明確標(biāo)識;g)進行校準的日期,如果與校準結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)說明被校對象的接收日期;h)如果與校準結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時,應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識,包括名稱及代號;j)本次校準所用測量標(biāo)準的溯源性及有效性說明;k)校準環(huán)境的描述;l)校準結(jié)果及其測量不確定度的說明;m)對校準規(guī)范的偏離的說明;n)校準證書簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識;o)校準結(jié)果僅對被校對象有效的說明;p)未經(jīng)實驗室書面批準,不得部分復(fù)制證書的聲明。7復(fù)校時間間隔復(fù)校時間間隔由用戶根據(jù)使用情況自行確定,推薦為1年。JJF1761—201914附錄A原始記錄格式A.1外觀及工作正常性檢查項目檢查結(jié)果A.2電平測量1.寬頻接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)不平衡f1f2f1f2平衡f115表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)平衡f2f1f22.選頻選頻帶寬Hz接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)不平衡f1f2f1JJF1761—201916表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)不平衡f2平衡f1f2f1f2A.3零電平(0dBm)接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率零電平(0dBm)不確定度(k=2)寬頻選頻不平衡17表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率零電平(0dBm)不確定度(k=2)寬頻選頻平衡A.4衰減1.寬頻測量接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)不平衡2.選頻測量選頻帶寬Hz接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)不平衡18A.5表頭刻度頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)寬頻選頻A.6頻率測量頻率標(biāo)準值頻率指示值不確定度(k=2)A.7選頻帶寬標(biāo)稱值實測值不確定度(k=2)19A.8選擇性(阻帶衰減)頻率實測值不確定度(k=2)A.9中頻抑制中頻頻率頻率實測值dB不確定度(k=2)A.10鏡像抑制類型中頻頻率頻率實測值dB不確定度(k=2)f+2fm1f+2fm2f+2fm3A.11固有失真頻率失真次數(shù)實測值dB不確定度(k=2)二次三次二次三次二次三次A.12機內(nèi)組合干擾頻率實測值dBm不確定度(k=2)20A.13本底噪聲頻率實測值dBm不確定度(k=2)A.14輸入平衡度(輸入縱向干擾)標(biāo)稱輸入阻抗頻率實測值dB不確定度(k=2)A.15回波損耗標(biāo)稱輸入阻抗頻率實測值dB不確定度(k=2)JJF1761—201921附錄B校準證書內(nèi)頁格式B.1電平測量1.寬頻接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)不平衡f1f2f1f2平衡f1f222表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)平衡f1f22.選頻選頻帶寬Hz接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)不平衡f1f2f1f2JJF1761—201923表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率電平標(biāo)準值dBm電平指示值dBm不確定度(k=2)平衡f1f2f1f2B.2零電平(0dBm)接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率零電平(0dBm)不確定度(k=2)寬頻選頻不平衡24表(續(xù))接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率零電平(0dBm)不確定度(k=2)寬頻選頻平衡B.3衰減1.寬頻測量接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)不平衡2.選頻測量選頻帶寬Hz接口類型標(biāo)稱輸入阻抗Ω頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)不平衡25B.4表頭刻度頻率標(biāo)稱值dB實際值dB不確定度(k=2)寬頻選頻B.5頻率測量頻率標(biāo)準值頻率指示值不確定度(k=2)B.6選頻帶寬標(biāo)稱值實測值不確定度(k=2)26B.7選擇性(阻帶衰減)頻率實測值不確定度(k=2)B.8中頻抑制中頻頻率頻率實測值dB不確定度(k=2)B.9鏡像抑制類型中頻頻率頻率實測值dB不確定度(k=2)f+2fm1f+2fm2f+2fm3B.10固有失真頻率失真次數(shù)實測值dB不確定度(k=2)二次三次二次三次二次三次B.11機內(nèi)組合干擾頻率實測值dBm不確定度(k=2)27B.12本底噪聲頻率實測值dBm不確定度(k=2)B.13輸入平衡度(輸入縱向干擾)標(biāo)稱輸入阻抗頻率實測值dB不確定度(k=2)B.14回波損耗標(biāo)稱輸入阻抗頻率實測值dB不確定度(k=2)JJF1761—201928附錄C主要項目校準不確定度評定示例C.1平衡600Ω阻抗輸入端口電平測量不確定度評定C.1.1測量模型(C.1)式中:L(C.1)式中:L—選頻電平表電平讀數(shù),dBm;LW—電壓表電平讀數(shù),dBm;A—衰減器衰減值,dB。C.1.2不確定度來源根據(jù)分析,不確定度來源主要有如下內(nèi)容:1)電壓表電壓測量誤差δ1引入的標(biāo)準不確定度u1;2)信號發(fā)生器諧波對電壓測量結(jié)果影響u2;3)衰減器的衰減誤差a3引入的標(biāo)準不確定度u3;4)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準不確定度u4。對于600Ω輸入阻抗,電壓表電平測量計算公式為:(C.2)LW=10lg×1000=30+20lgV-10lgR(C.2)式中:V—電壓表測量得到的電壓有效值,V;R—電平計算所用阻抗,Ω。將式(C.2)代入至式(C.1)得到:(C.3)L=10lg×1000-A=30+20lgV-10lgR-A(C.3)對式(C.3)取偏微分,并考慮到測量重復(fù)性的影響,得到:(C.4)ΔL=8.68×-ΔA+Δ1(C.4)式中:ΔL—電平測量誤差,dB;ΔV—電壓測量誤差,V;V—電壓表電壓指示值,V;ΔA—衰減器誤差,dB;Δ1—測量重復(fù)性。根據(jù)分析,電壓測量誤差與電壓表的電壓測量誤差和信號諧波有關(guān):ΔVV(C.5)=δ1ΔVV(C.5)JJF1761—201929式中:δ1—電壓表電壓測量誤差;V;δ2—信號發(fā)生器諧波對電壓表測量結(jié)果的影響,V。因此,式(C.4)變?yōu)?ΔL=8.68δ1+8.68δ2-ΔA+Δ1(C.6)C.1.1;c2=8.68dB;c3=-1;c4=1。1)電壓表電壓測量誤差δ1引入的標(biāo)準不確定度u1對于600Ω輸入阻抗、-30dBm電平時,電壓V=24.49mV,對應(yīng)電壓表的100mV量程的技術(shù)指標(biāo):頻率為1kHz時的交流電壓測量最大允許誤差Δ1a為:ΔV1a=±(讀數(shù)的0.014%+量程的0.002%)2MHz以下的交流電壓測量的最大允許誤差Δ1b為:將-30dBm對應(yīng)12.01代入后運算得到:ΔV1a=±0.005429mVΔV1b=±0.37735mV轉(zhuǎn)換為相對誤差表示為:δ1a=±0.0222%δ1b=±1.54%假設(shè)δ1a為均勻分布,分布因子為3,因此其標(biāo)準測量不確定度為:u1a=0.0222%/3=0.0128%u11=0.0128%×8.68dB=0.00111dB假設(shè)δ1b為均勻分布,分布因子為3,因此其標(biāo)準測量不確定度為:u1b=1.54%/3=0.89%u12=0.89%×8.68dB=0.0773dB2)信號發(fā)生器諧波對電壓測量結(jié)果影響u2失真度線性與對數(shù)值之間的換算公式為:K=20lgγ(C.7)式中:K—失真度,dB;γ—失真度,%。信號發(fā)生器輸出信號失真度K為-30dB時,根據(jù)式(C.7)得到γ=3.16%對于真有效值電壓表,失真對于電壓測量的影響計算公式為:JJF1761—201930(C.8)a2a=-γ2=-0.05%(C.8)假設(shè)為均勻分布,分布因子為3,因此其標(biāo)準測量不確定度分量u2a=0.05%/3=0.029%u2=0.029%×8.68dB=0.00252dB3)衰減器的衰減誤差a3引入的標(biāo)準不確定度u3根據(jù)衰減器的溯源證書,衰減器的測量不確定度為0.06dB(k=2),因此衰減器衰減誤差引入的標(biāo)準不確定度4)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準/2=0.03dB輸入-30dBm功率,進行10次測量,測量結(jié)果見表C.1所示。表C.1-30dBm功率測量結(jié)果測量次數(shù)選頻電平表測量值dBm1-30.022-30.013-30.054-30.025-30.026-30.027-30.018-30.019-30.0310-30.01則單次測量結(jié)果的實驗標(biāo)準差: s=i-1L)2=0.01dB41表C.2所示。31表C.2-100dBm功率測量結(jié)果測量次數(shù)選頻電平表測量值dBm1-100.32-100.33-100.24-100.15-100.36-100.17-100.28-100.29-100.210-100.2則單次測量結(jié)果的實驗標(biāo)準差:s=i(i-1L)2=0.05dB標(biāo)準不確定度用實驗標(biāo)準差表示,則:u42=0.05dBC.1.4計算合成標(biāo)準不確定度1)不確定度分量匯總見表C.3表C.3電平測量校準不確定度分量匯總表序號不確定度來源類型標(biāo)準不確定度u(xi)分布靈敏系數(shù)ci不確定度分量u(yi)1電壓表電壓測量誤差(1kHz頻率)B0.0222%/3均勻8.68dBu11=0.00111dB電壓表電壓測量誤差(2MHz頻率)B1.54%/3均勻8.68dBu12=0.0773dB2信號發(fā)生器諧波對電壓測量結(jié)果影響B(tài)0.05%/3均勻8.68dBu2=0.00252dB3衰減器的衰減誤差B0.06dB/2上級1u3=0.03dB4測量重復(fù)性(-30dBm)A0.01dB1u41=0.01dB測量重復(fù)性(-100dBm)A0.05dB1u42=0.05dBJJF1761—201932C.2C.275Ω阻抗不平衡輸入Z端電平測量不確定度評定C.2.1測量模型各分量不相關(guān)。對于-30dBm的電平測量:—1kHz頻率uc11=u+uuc11=u+u+u=0.010dBuc12=u+u+u=0.078dB對于-100dBm電平測量:—1kHz頻率 2MHz頻率uc21=u+u+u+u=0.058dBC.1.5擴展不確定度uc22=u+u+u+u=0.097dB包含因子k=2,擴展不確定度U:—對于-30dBm的電平測量:-率10.078dB=-率10.078dB=0.16dB2MHz頻率:U=k×uc22=2×0.097dB=0.20dB12MHz頻率:U=k×uc22=2×0.097dB=0.20dBP=PA-AP=PA-A(C.9)P—選頻電平表功率指示值,dBm;PA—功率計功率示值,dBm;A—衰減器衰減值,dB。C.2.2不確定度來源1)功率計參考源輸出電平最大允許誤差a1引入的標(biāo)準不確定度u1;2)功率計探頭線性誤差a2引入的標(biāo)準不確定度u2;3)功率計探頭校準因子誤差a3引入的標(biāo)準不確定度u3;4)自校準時功率傳感器與參考源的失配誤差a4引入的標(biāo)準不確定度u4;5)信號發(fā)生器諧波對電壓測量結(jié)果的影響引入的標(biāo)準不確定度u5;6)功率傳感器與50Ω/75Ω阻抗變換器輸出端口失配誤差a6引入的標(biāo)準不確定度u6;7)選頻電平表輸入端口與50Ω/75Ω阻抗變換器失配誤差a7引入的標(biāo)準不確定度u7;JJF1761—2019338)衰減器的衰減誤差a8引入的標(biāo)準不確定度u8;9)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準不確定度u9。C.2.3標(biāo)準不確定度評定1)功率計參考源輸出電平最大允許誤差a1引入的標(biāo)準不確定度u1根據(jù)功率計的技術(shù)指標(biāo),50MHz參考源0dBm輸出電平最大允許誤差為±1%,又可表示為0.043dB,假設(shè)為均勻分布,k=3。2)功率計探頭線性誤差102dB根據(jù)功率計的技術(shù)指標(biāo),功率計線性誤差為±2%,又可表示為0.086dB,假設(shè)為均勻分布,k=3。u2=0.086dB/3=0.05dB3)功率計探頭校準因子誤差a3引入的標(biāo)準不確定度u3根據(jù)校準證書,校準因子的校準不確定度為2.4%,包含因子為2,因此其標(biāo)準不確定度分量為1.2%,又可表示為u3=0.10dB/2=0.05dB4)自校準時功率傳感器與參考源的失配誤差引入的標(biāo)準不確定度u4功率計輸入端電壓駐波比≤1.1。功率計內(nèi)置校準源的輸入端口駐波比≤1.1。失配誤差極限用下式估計:Δ1=8.68×|ΓS||ΓU|(C.10)式中:Δ1—失配誤差極限值,dB;ГS—被測輸出端反射系數(shù);ГU—功率計輸入端反射系數(shù)。根據(jù)儀表的技術(shù)指標(biāo)得到:∣ГS∣=(1.1-1)/(1.1+1)=0.05Δ1=8.68dB×|ΓS||ΓU|=0.02dB∣ГUΔ1=8.68dB×|ΓS||ΓU|=0.02dB即a4=0.02dB,在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為反正弦分布,k=2。5)信號發(fā)生器諧波對電壓u確定度u5信號發(fā)生器輸出信號諧波為-30dBc時,可以得出諧波信號功率占總功率的比值為0.1%,又可表示為:a5=0.0043dB假設(shè)為均勻分布,假設(shè)為均勻分布,k=3,因此其標(biāo)準測量不確定度分量:u5=0.0043dB/3=