宽带同轴噪声发生器校准规范

1宽带同轴噪声发生器校准规范1范围本规范规定了宽带同轴噪声发生器(以下简称噪声发生器)的校准项目、校准条件、校准方法、校准结果表达、复校时间间隔等，适用于频率范围为10MHz~40GHz噪声发生器的校准。2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1188—2008无线电计量名词术语及定义凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语和计量单位噪声发生器输出噪声温度T与标准噪声温度T。之差除以标准噪声温度To,常用分贝表示，如公式(1)所示。T——噪声发生器输出噪声温度，K;当在二端口网络输人端依次输入两个资用噪声功率时，网络的输出端得到的两个相应资用噪声功率之比，如公式(2)所示。N₁——第一次网络输出端得到的资用噪声功率，W;N₂——第二次网络输出端得到的资用噪声功率，W。4概述噪声发生器由噪声产生器件和匹配网络构成，其中常见的噪声产生器件有雪崩二极管、气体放电管等。噪声发生器主要用于测量放大器、混频器和接收机等元器件和仪器设备的噪声系数，其超噪比需通过校准给出。25计量特性6校准条件6.1环境条件相对湿度：20%～80%;电源要求：220(1±10%)V、(50±1)Hz;周围无影响仪器正常工作的电磁干扰、机械振动和强气流。6.2测量标准及其他设备6.2.1标准噪声发生器6.2.2噪声校准装置超噪比范围：1dB～30dB;本机噪声系数：<12.5dB;输入端口电压驻波比：≤1.2;分辨力：不大于0.01dB。6.2.3矢量网络分析仪电压驻波比范围：1～5。6.2.4所有校准用设备均应经检定或校准，符合使用要求，并在检定或校准有效期内7.1校准项目1)外观及工作正常性检查；2)超噪比；3)电压驻波比。7.2校准方法1)被校噪声发生器应有使用说明书。2)被校噪声发生器接头处应无变形，不应有影响电气性能的机械损伤。3校准用设备按规定预热，无明确要求时建议预热时间不小于1小时。7.2.2超噪比1)如图1连接设备。F.F.M,I,M,——标准噪声发生器测试端面；M₀——被校噪声发生器测试端面；F;——标准噪声发生器反射系数；T;——噪声校准装置反射系数；Fu——被校噪声发生器反射系数。2)设置噪声校准装置的测量频率为10MHz,如果噪声校准装置的测量带宽可调，设置合适的测量带宽及平均次数。3)连接标准噪声发生器至噪声校准装置，测量其Y系数(或通过测量冷热状态下的功率，计算Y系数),记为Y,,在表A.2相应位置记录该数值。4)连接被校噪声发生器至噪声校准装置，测量其Y系数(或通过测量冷热状态下的功率，计算Y系数),记为Y。,在表A.2相应位置记录该数值。5)根据式(3)计算被测噪声发生器超噪比，记为ENR。,在表A.2相应位置记录ENR。——被校噪声发生器超噪比，dB。6)改变噪声校准装置测量频率，重复步骤2)至5)得到被校噪声发生器在其他频率点的超噪比。47.2.3电压驻波比1)如图2连接设备。2)设置矢量网络分析仪频率为被校噪声发生器的频率范围。3)在测试端口上进行开路、短路、匹配负载校准。4)被校噪声接到测试端口，分别在噪声发生器断电状态下测量相应频率点的VSWR.和通电状态下测量相应频率点的VSWR,,在表A.3相应位置记录测量值。宽带同轴噪声发生器校准后，出具校准证书。校准证书至少应包括以下信息：b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；e)客户的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k)校准环境的描述；I)校准结果及其测量不确定度的说明；m)对校准规范的偏离的说明；n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识；o)校准结果反对被校对象有效的声明；p)未经实验室书面批准，不得部分复印证书或报告的声明。复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定，推荐为1年。5附录A校准记录表格式表A.1外观及工作正常性检查使用说明书外观表A.2超噪比频率/GHzY123:表A.3电压驻波比频率/GHz123:6附录B校准证书内页格式表B.1外观及工作正常性检查表B.2超噪比频率/GHz123:表B.3电压驻波比频率/GHz不确定度123:7附录C校准不确定度评定C.1超噪比校准的不确定度C.1.1数学模型Y——被校噪声发生器Y系数；Y,——标准噪声发生器Y系数；ENR₄---被校噪声发生器超噪比，dB。C.1.2不确定度来源1)标准噪声发生器超噪比引人的不确定度ui;2)Y。引人的不确定度uz;3)Y,引入的不确定度u₃;4)温度变化引入的不确定度u₄;5)环境温度偏离290K引入的不确定度u;;6)失配引入的不确定度us;7)重复性引入的不确定度u;。C.1.3不确定度评定C.1.3.1标准噪声发生器超噪比引人的不确定度u:由标准噪声发生器校准证书给出的超噪比不确定度：U=0.3dB,k₁=2,u₁=C.1.3.2Y。引入的不确定度u₂1)由噪声系数分析仪测试误差引入不确定度查噪声系数分析仪说明书，最大允许误差为士0.15dB,均匀分布，ka=√3,2)由噪声系数分析仪分辨力引入不确定度3)Y。的合成标准不确定度C.1.3.3Y,.引入的不确定度u₃1)由噪声系数分析仪测试误差引入不确定度8u₃=ug=√u}i+uz=0.09dB。C.1.3.4温度变化引入的不确定度u₄。C.1.3.5环境温度偏离290K引入的不确定度usC.1.3.6失配引入的不确定度usC.1.3.7重复性引入的不确定度u,123456789表C.2标准不确定度一览表Y。引入的不确定度分析仪测试误差分析仪分辨力分析仪测试误差分析仪分辨力温度变化引入的不确定度失配引入的不确定度C.1.5合成标准不确定度时，根据式(C.1)得，ue=√uí+ciu)+cju}+ui+u}+ui+uf=0.234dB.C.1.6扩展不确定度UC.2电压驻波比校准的不确定度C.2.1测量模型AS=uy+uAuy——矢量网络分析仪测量反射系数引入的不确定度；C.2.2不确定度来源a)矢量网络分析仪测量反射系数引入的不确定度；b)测量重复性引入的不确定度。C.2.3不确定度评定C.2.3.1矢量网络分析仪测量反射系数引入的不确定度uy由矢量网络分析仪说明书给出的反射跟踪的不确定度为0.03dB,t分布，k,=2,C.2.3.2测量重复性引入的不确定度uA取校准