选频电平表校准规范

JJF1761—20191选频电平表校准规范1范围本规范适用于频率上限为150MHz的选频电平表的校准。传输测试仪中接收部分的校准可以参照执行。2概述选频电平表依据超外差原理构成,实现了选定带宽内的电平测量,具有电平测量准确度高和电平测量量程宽等特点。选频电平表可以分为指针式选频电平表和数字指示选频电平表,选频电平表有宽频和选频两种测量功能,通常输入端口有平衡输入和不平衡输入两种类型。选频电平表主要用于通信设备的制造、安装、维护与测试,电力系统高频信号的传输测试,并广泛用于科研、生产中的电平测量。3计量特性3.1电平测量3.1.1数字指示选频电平表测量范围:-110dBm~20dBm(输入阻抗75Ω);最大允许误差:±(0.15~2.0)dB。3.1.2指针式选频电平表a)零电平(0dBm)基本误差:±(0.1~0.2)dB(参考频率1kHz);频率响应:±(0.2~0.5)dB。b)衰减范围:(0~70)dB;基本误差:±0.2dB(参考频率1kHz);频率响应:±(0.2~0.5)dB。c)表头刻度范围:(-20~10)dBm;最大允许误差:±(0.2~0.5)dB。3.2频率测量3.2.1平衡输入频率范围:20Hz~2MHz;最大允许误差:±(1×10-3~1×10-6)。3.2.2不平衡输入频率范围:20Hz~150MHz;2最大允许误差:±(1×10-3~1×10-6)。3.3选频带宽选频带宽:6Hz、20Hz、80Hz、400Hz、3.1kHz、48kHz;最大允许误差:±10%。3.4选择性(阻带衰减)≤-60dB3.5中频抑制≤-60dB3.6镜像抑制≤-60dB3.7固有失真≤-60dB3.8机内组合干扰≤-60dBm3.9本底噪声≤-110dBm3.10输入平衡度(输入纵向干扰)≤-40dB3.11回波损耗≥25dB注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。4校准条件4.1环境条件4.1.1环境温度:18℃~28℃。4.1.2相对湿度:≤80%。4.1.3电源电压及频率:电压(220±11)V,频率(50±1)Hz。4.1.4周围无影响校准系统正常工作的机械振动和电磁干扰。4.2测量标准及其他设备4.2.1电压表频率范围:20Hz~2MHz;交流电压测量范围:10μV~100V;交流电压测量最大允许误差:±1.5%;电平测量范围:-88dBm~51dBm(75Ω阻抗时)。4.2.2功率计频率范围:9kHz~150MHz;功率测量范围:-60dBm~20dBm;功率计探头输入阻抗:50Ω、75Ω;3参考功率最大允许误差:±1%;功率计线性误差:±2%。4.2.3信号发生器频率范围20Hz~150MHz;频率最大允许误差:±(1×10-4~1×10-7);电平范围:-60dBm~20dBm;谐波:<-30dBc。标称输出阻抗:50Ω4.2.4衰减器频率范围:20Hz~150MHz;衰减范围:0dB~90dB;1B(k=2);最小步进:0.1dB。4.2.5匹配电阻箱2只阻值范围:0.1Ω~100kΩ;阻值最大允许误差:±(0.01%读数+0.01)Ω;额定功率:0.1W。4.2.6低通滤波器频率:1MHz、5MHz、10MHz、15MHz;阻抗:50Ω;通带插入损耗:≤1dB;阻带插入损耗(大于通带频率2倍):≥40dB。4.2.7通过式匹配负载标称阻抗:50Ω、75Ω;阻抗误差:±1Ω;频率范围:0Hz~150MHz;额定功率:0.5W。4.2.8驻波比电桥覆盖选频电平表的频率范围和输入阻抗范围。4.2.9附件a)不平衡/平衡转换器频率范围:20Hz~2MHz;阻抗比:50Ω∶600Ω,50Ω∶900Ω,50Ω∶135Ω,50Ω∶100Ω。b)50Ω/75Ω阻抗变换器频率范围:20Hz~150MHz;电压驻波比:≤1.1。c)T型头、BNC连接线缆、香蕉接头若干。JJF1761—201945校准项目和校准方法5.1校准项目校准项目见表1。表1校准项目表序号校准项目数字指示选频电平表指针式选频电平表1外观及工作正常性检查++2电平测量+-3零电平(0dBm)-+4衰减-+5表头刻度-+6频率测量++7选频带宽++8选择性(阻带衰减)++9中频抑制++10镜像抑制++11固有失真++12机内组合干扰++13本底噪声++14输入平衡度(输入纵向干扰)++15回波损耗++注:“+”表示需要校准,“-”表示不需要校准。5.2校准方法5.2.1外观及工作正常性检查选频电平表应外观完好、配套附件齐全,各开关、按键等应安装牢固、调节正常,无影响电气性能的机械损伤,并将检查结果记录于附录A的表A.1中。通电前,指针式选频电平表需先进行表头机械调零。校准前,选频电平表以及所用标准器应按照说明书要求预热。如果选频电平表具有自校准功能,则按照要求完成自校准。5.2.2电平测量5.2.2.1不平衡输入a)选频电平表300kHz以下频率、75Ω阻抗Z端电平测量的校准。1)仪器连接如图1所示。JJF1761—20195图1300kHz以下频率不平衡输入、75Ω输入阻抗Z端电平测量2)选频电平表选择不平衡75Ω阻抗Z端输入。3)电压表设定为高阻输入、75Ω阻抗功率电平测量、dBm显示。4)设定衰减器的衰减值为0dB;设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器输出功率使电压表指示10dBm。5)设定选频电平表输入频率与信号发生器相同,分别读取选频电平表在宽带电平测量和不同选频带宽下的选频电平测量时的电平读数值,并记录于附录A的表A.2中。6)改变信号发生器的输出功率,使得电压表的读数按照10dB步进电平减少,重复步骤5.2.2.5直至电平为-30dBm。7)对于-30dBm以下的电平校准,保持信号发生器的输出功率不变,按照10dB的步进增大衰减器的衰减值,分别读取选频电平表在宽带电平测量和不同选频带宽的选频电平测量时的电平读数,并记录于附录A的表A.2中,直至达到被校选频电平表的电平下限。8)根据频率的低端、中间值、高端,重复步骤4)~7),直至达到频率300kHz。b)对于选频电平表300kHz以下频率、75Ω阻抗的高阻(∞)端的电平校准。1)仪器连接图如图2所示。图2300kHz以下频率不平衡输入、75Ω输入阻抗高阻(∞)端电平测量2)选频电平表选择不平衡75Ω阻抗、高阻(∞)端输入,重复a)中的步骤3)~8)。c)对于选频电平表300kHz以上频率、75Ω阻抗Z端电平测量的校准。1)仪器连接如图3所示。JJF1761—20196图3300kHz以上频率不平衡输入、75Ω输入阻抗Z端电平测量2)设定衰减器的衰减值为0dB。3)先将功率计的75Ω探头接于50Ω/75Ω阻抗变换器输出线缆端,设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器的输出功率使得功率计指示10dBm。4)将阻抗变换器的输出连接于选频电平表的75Ω阻抗Z端输入。5)设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,分别设定选频电平表为宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量,读取选频电平表的读数,并记录于附录A的表A.2中。6)改变信号发生器的输出功率使得功率计的读数按照10dB步进降低电平值,重复步骤5.2.2.15直至电平为-30dBm。7)对于选频电平表-30dBm以下电平的校准,保持信号发生器输出功率不变,按照10dB的步进增大衰减器的衰减值,分别读取宽带电平测量和不同选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,记录于附录A的表A.2中,直至达到被校选频电平表的电平测量下限。8)根据频率的低端、中间值、高端,重复步骤3)~7)。d)对于选频电平表300kHz以上频率、75Ω高阻(∞)输入电平测量校准。1)仪器连接如图4所示。图4300kHz以上频率不平衡输入、75Ω输入阻抗高阻(∞)端输入电平测量2)将c)中4)所述的阻抗变换器输出连接于75Ω通过式负载的输入端,重复c)中的步骤2)~8)。3)对于不平衡输入其他输入阻抗的电平测量,例如50Ω输入阻抗,在图4中无需接入50Ω/75Ω阻抗变换器。将选频电平表选择为50Ω输入,设定为50Ω阻抗功率电平测量。功率计使用50Ω功率探头,将75Ω通过式负载改为50Ω通过式负载,重复a)中的步骤3)~d)中的步骤2),直至完成所有不平衡输入阻抗下的电平测量校准。5.2.2.2平衡输入a)600Ω阻抗Z端输入电平校准。JJF1761—201971)仪器连接如图5所示。图5平衡输入600Ω输入阻抗Z端输入电平测量2)电压表设定为高阻输入、600Ω阻抗功率电平测量、dBm显示。3)设定衰减器的衰减值为0dB,设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器的输出功率使电压表指示10dBm。4)选择选频电平表为平衡600Ω阻抗Z端输入,输入频率与信号发生器相同,分别读取宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,并记录于附录A的表A.2中。5)改变信号发生器的输出功率使得电压表的指示按照10dB步进减少,重复步骤4)直至电平为-30dBm。6)对于-30dBm以下电平的校准,保持信号发生器的输出功率不变,按照10dB步进增大衰减器的衰减值,分别读取宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,并记录于附录A的表A.2中,直至达到选频电平表的电平测量下限。7)根据频率的低端、中间值、高端重复步骤3)~6)。b)平衡600Ω输入阻抗高阻(∞)端输入电平测量。1)仪器连接如图6所示。图6平衡输入600Ω输入阻抗高阻端输入电平测量2)将5.2.2.2a)4)中选频电平表选择平衡输入600Ω阻抗输入高阻(∞)端,重复5.2.2.2a)中的步骤3)~7)。3)对于其他平衡输入阻抗的电平测量,例如100Ω输入阻抗,需将50Ω∶600Ω不平衡/平衡转换器改为50Ω∶100Ω不平衡/平衡转换器,同时将电压表设定为100Ω阻抗电平测量,并将选频电平表选择为100Ω输入端,600Ω匹配电阻改为100Ω匹配电阻,重复5.2.2.2中的步骤a)3)~b)2)。直至完成所有平衡输入阻抗下的电平测JJF1761—20198量校准。5.2.3零电平(0dBm)5.2.3.1不平衡输入a)选频电平表300kHz以下频率、75Ω阻抗Z端0dBm电平校准。1)仪器连接如图1所示。2)选频电平表选择不平衡75Ω阻抗Z端输入。电压表设定为高阻输入,75Ω阻抗功率电平测量,dBm显示。设定信号发生器输出信号频率为1kHz或者是选频电平表厂家给定的其他基准频率值,设定衰减器的衰减值为0dB。3)选频电平表衰减置0位,设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,设定选频电平表分别为宽带电平测量以及不同的选频带宽时的选频电平测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调整信号发生器的输出功率使选频电平表指示0dBm。4)读取此时的电压表读数P0(dBm),并将结果记录于附录A的表A.3中。5)根据频率的低端、中间值和高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤3)~4)直至频率达到300kHz。b)选频电平表300kHz以上频率、不平衡输入0dBm电平的校准。1)仪器连接如图3所示。2)设定衰减器的衰减值为0dB,将阻抗变换器的输出接于选频电平表的输入,设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,选频电平表的衰减置0位,分别设定选频电平表为宽带电平测量以及不同的选频带宽电平测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调节信号发生器的输出使得选频电平表指示0dBm。3)使用75Ω阻抗功率计探头测量功率,50Ω/75Ω阻抗变换器输出接功率计,读功率计的读数P0(dBm),并将结果记录于附录A的表A.3中。4)根据频率的低端、中间值、高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤2)~3)。5)对于其他输入阻抗不平衡输入0dBm的校准,例如50Ω阻抗,功率计使用50Ω功率探头,在图3中无需接入50Ω/75Ω阻抗变换器。并将电压表设定为50Ω阻抗电平测量,将选频电平表选择为50Ω输入端。重复5.2.3.1中的步骤a)1)~b)4),直至完成所有不平衡输入阻抗的0dBm电平校准。5.2.3.2平衡输入1)600Ω阻抗Z端输入0dBm电平校准,仪器连接如图5所示。2)电压表设定为600Ω阻抗功率测量,dBm指示,设定信号发生器的输出频率为1kHz或者是选频电平表厂家给定的其他基准频率,设定衰减器的衰减值为0dB。3)选择选频电平表为平衡600Ω阻抗Z端输入,输入频率与信号发生器相同,分别设定选频电平表为宽带电平测量以及不同的选频带宽的功率测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调整信号发生器的输出功率使得选频电平表指示0dBm。94)读取电压表的电平值,并记录于附录A的表A.3中。5)根据频率的低端、中间值、高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤3)~4)。6)对于其他平衡输入阻抗的电平测量,将50Ω∶600Ω不平衡/平衡变换器改为对应阻抗的不平衡/平衡变换器,例如100Ω输入阻抗,需将50Ω∶600Ω不平衡/平衡转换器改为50Ω∶100Ω不平衡/平衡转换器,将电压表设定为100Ω阻抗电平测量,选频电平表设定为100Ω平衡输入,重复步骤1)~5),直至完成所有的平衡输入阻抗0dBm电平校准。5.2.4衰减5.2.4.1仪器连接按图7所示。图7衰减5.2.4.2设定信号发生器的频率和选频电平表频率为1kHz。5.2.4.3设置衰减器的衰减值为0dB,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。选频电平表的衰减置70dB,选频电平表设置为选频测量、400Hz选频带宽,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时不用调谐),改变信号发生器的输出功率使选频电平表指示0dBm,改变选频电平表的衰减量为需要的值,然后改变衰减器的衰减量,使选频电平表仍然指示0dBm,分别读取宽带电平测量和不同选频带宽的选频电平测量时的衰减器的读数,并将结果记录于附录A的表A.4中。5.2.4.4对于频率的低端、中间值、高端分别改变信号发生器的输出信号频率和选频电平表的输入频率,重复步骤5.2.4.3,直至达到频率上限。5.2.4.5对于不同的接口标称阻抗值,选用所需要的阻抗变换器,重复步骤5.2.4.2~5.2.4.4,直至完成所有阻抗值下的衰减测量。5.2.5表头刻度5.2.5.1仪器连接按图7所示。设定选频电平表为宽带电平测量。5.2.5.2设定信号发生器的频率和选频电平表的频率均为1kHz或者是选频电平表厂家给出的其他频率,设置衰减器的衰减值为0dB,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω、选频电平表衰减置“0”位。改变信号发生器的输出功率使选频电平表指示0dBm,然后改变衰减器的衰减量使选频电平表的指针分别为所需要校准的刻度线,读取衰减器的衰减值,并将结果记录于附录A的表A.5中。5.2.5.3设定选频电平表为不同选频带宽的选频电平测量,重复步骤5.2.5.2。5.2.6频率测量5.2.6.1仪器连接按图7所示,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。5.2.6.2若选频电平表具有频率自校准功能,进行频率自校准。5.2.6.3设定信号发生器输出功率为0dBm。按照附录A的表A.6设定信号发生器10频率。5.2.6.4读取选频电平表的频率指示值,若选频电平表频率指示为度盘刻度,则需顺时针和逆时针两个方向调节度盘各读取一次频率,取与标称值偏差大的值作为频率实际值。如有必要,可进行3~5次多次测量,计算出顺时针和逆时针时的平均值,取较大值作为频率指示值,并将结果记录于附录A的表A.6中。5.2.6.5若是频率分挡选频电平表,则每挡选择频率低端、最高端和中间值三个频率点。重复步骤5.2.6.3~5.2.6.4。5.2.6.6对单频段的选频电平表,则选择包括频率低端、最高端和参考(基准)频率在内的多个频率,重复步骤5.2.6.3~5.2.6.4。5.2.7选频带宽5.2.7.1仪器连接按图7所示,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。5.2.7.2信号发生器设定输出频率为100kHz,输出功率为0dBm。选频电平表的测量类型为选频测量,衰减置0位,选频带宽为20Hz,微调选频电平表的频率,使电平指示最大,调整信号发生器的输出功率使得选频电平表指示0dBm。5.2.7.3升高信号发生器输出频率,使选频电平表表头指示-3dBm,记录此时信号发生器的输出频率f1;降低信号发生器的频率,使选频电平表表头指示-3dBm,记录此时信号发生器的f2,按照式(1)计算得到选频带宽,并将结果记录于附录A的表A.7中。Δf=f1-f2(1)5.2.7.4从小到大选择选频电平表的选频带宽,重复步骤5.2.7.3直至选频带宽最Δf=f1-f2(1)5.2.8选择性(阻带衰减)5.2.8.1仪器连接按图7所示,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。5.2.8.2选频电平表工作在低失真挡,衰减置0位,按照频率的低端、中间值和高端分别设定信号发生器输出频率和选频电平表频率,调谐选频电平表的频率,使电平指示最大。调整信号发生器输出功率使选频电平表表头指示“0”,分别升高和降低信号发生器的频率至选择性指标规定的频率值,取选频电平表两次电平指示值中的较大值,其值与0dBm值之差即为选择性。将结果记录于附录A的表A.8中。5.2.9中频抑制5.2.9.1仪器连接按图7所示,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。5.2.9.2设定信号发生器输出频率为选频电平表的中频频率。5.2.9.3选频电平表设定为选频测量、低失真挡,衰减置0位。首先调谐选频电平表,再调整信号发生器输出功率使选频电平表指示0dBm,在选频电平表的整个频段内,寻-10dBm,剔除掉不随输入信号改变的干扰信号,指示值的最大值与0dBm值之差即JJF1761—201911为中频抑制值。将结果记录于附录A的表A.9中。5.2.10镜像抑制5.2.10.1仪器连接按图7所示,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。5.2.10.2设定选频电平表于选频测量、低失真挡。5.2.10.3设定信号发生器输出信号频率为f(100kHz),并调整信号发生器输出信号功率使选频电平表指示0dBm,保持信号发生器输出功率不变,改变信号发生器的输出频率分别为f+2fm1、f+2fm2……(fm1、fm2……为选频电平表中频频率),分别读取此时选频电平表的电平指示值,此值与0dBm之差即为镜像抑制,将结果记录于附录A的表A.10中。5.2.11固有失真5.2.11.1仪器连接如图8所示。设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为75Ω。设定衰减器的衰减值为0dB。图8固有失真5.2.11.2置选频电平表的测量频率为基准频率。5.2.11.3设定选频电平表为选频测量,低失真挡,衰减置0位。5.2.11.4设定信号发生器的输出频率与选频电平表一致,先调谐选频电平表,再设定信号发生器输出功率使选频电平表表头指示0dBm,分别设定选频电平表的频率为输入信号频率的2倍、3倍,读取选频电平表的电平读数,此值与0dBm之差即为固有失真,并将结果记录于附录A的表A.11中。5.2.11.5分别设定选频电平表的频率为频率低端、中间值、高端重复步骤5.2.11.3~5.2.11.4。5.2.12机内组合干扰5.2.12.1选频电平表输入端接入与标称输入阻抗等值的电阻;当输入阻抗为高阻时,则将输入端短路(即外接0Ω电阻)。5.2.12.2设置选频电平表为选频电平测量,选频带宽为最小值,先进行零电平自校准,在保持自校准情况下,改变选频电平表衰减值使选频电平表灵敏度为最高,在整个频段内调节选频电平表频率,读取选频电平表的最大指示电平值,并将结果记录于附录A的表A.12中。5.2.13本底噪声5.2.13.1选频电平表输入端接入与标称输入阻抗等值的电阻;当输入阻抗为高阻时,则将输入端短路(即外接0Ω电阻)。5.2.13.2选频电平表工作于选频状态,首先进行零电平自校准,然后改变选频电平表衰减值使选频电平表灵敏度为最高,选频带宽分别选择为最小值和最大值,从低到高在整个频段内调节选频电平表的频率,读取选频电平表排除掉机内组合干扰后的最大电平JJF1761—201912指示值,此即本底噪声电平,并将结果记录于附录A的表A.13中。5.2.14输入平衡度(输入纵向干扰)5.2.14.1仪器连接如图9所示。5.2.14.2设定信号发生器输出信号频率,设定信号发生器输出功率使选频电平表指示0dBm。图9输入平衡度(输入纵向干扰)15.2.14.3改变仪器连接如图10所示,其中Z为选频电平表标称输入阻抗,对于600Ω输入阻抗Z就是600Ω。图10输入平衡度(输入纵向干扰)25.2.14.4提高选频电平表的灵敏度,使其指示适当。此时的电平指示值与0dBm之差即为选频电平表的输入平衡度(输入纵向干扰),并将结果记录于附录A的表A.14中。5.2.14.5根据频率的低端、中间值、高端重复步骤5.2.14.1~5.2.14.4。5.2.14.6改变选频电平表的平衡输入阻抗,选择相应的不平衡/平衡转换器。重复步骤5.2.14.2~5.2.14.5。5.2.15回波损耗5.2.15.1选择与选频电平表输入阻抗相一致的驻波比电桥。仪器连接如图11所示,电平指示可以为电压表、另外一台选频电平表或者频谱分析仪、功率计等。图11回波损耗5.2.15.2设定信号发生器输出频率为基准频率,输出功率为0dBm。5.2.15.3使用前先对驻波比电桥进行平衡校准,然后记下驻波比电桥开路全反射时的JJF1761—201913电平指示值R1(dBm)。5.2.15.45.2.15.55.2.15.6接入被校选频电平表,记下此输入阻抗时的电平指示值R2(dBm)。按式(2)计算回波损耗RL,并记录于附录A的表A.15中。RL=R1RL=R1-R2(2)附录A的表A.15中。6校准结果表达选频电平表校准后,出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息:a)标题:“校准证书”;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,应说明被校对象的接收日期;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;l)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)校准结果仅对被校对象有效的说明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。7复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。JJF1761—201914附录A原始记录格式A.1外观及工作正常性检查项目检查结果A.2电平测量1.宽频接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)不平衡f1f2f1f2平衡f115表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)平衡f2f1f22.选频选频带宽Hz接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)不平衡f1f2f1JJF1761—201916表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)不平衡f2平衡f1f2f1f2A.3零电平(0dBm)接口类型标称输入阻抗Ω频率零电平(0dBm)不确定度(k=2)宽频选频不平衡17表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率零电平(0dBm)不确定度(k=2)宽频选频平衡A.4衰减1.宽频测量接口类型标称输入阻抗Ω频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)不平衡2.选频测量选频带宽Hz接口类型标称输入阻抗Ω频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)不平衡18A.5表头刻度频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)宽频选频A.6频率测量频率标准值频率指示值不确定度(k=2)A.7选频带宽标称值实测值不确定度(k=2)19A.8选择性(阻带衰减)频率实测值不确定度(k=2)A.9中频抑制中频频率频率实测值dB不确定度(k=2)A.10镜像抑制类型中频频率频率实测值dB不确定度(k=2)f+2fm1f+2fm2f+2fm3A.11固有失真频率失真次数实测值dB不确定度(k=2)二次三次二次三次二次三次A.12机内组合干扰频率实测值dBm不确定度(k=2)20A.13本底噪声频率实测值dBm不确定度(k=2)A.14输入平衡度(输入纵向干扰)标称输入阻抗频率实测值dB不确定度(k=2)A.15回波损耗标称输入阻抗频率实测值dB不确定度(k=2)JJF1761—201921附录B校准证书内页格式B.1电平测量1.宽频接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)不平衡f1f2f1f2平衡f1f222表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)平衡f1f22.选频选频带宽Hz接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)不平衡f1f2f1f2JJF1761—201923表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率电平标准值dBm电平指示值dBm不确定度(k=2)平衡f1f2f1f2B.2零电平(0dBm)接口类型标称输入阻抗Ω频率零电平(0dBm)不确定度(k=2)宽频选频不平衡24表(续)接口类型标称输入阻抗Ω频率零电平(0dBm)不确定度(k=2)宽频选频平衡B.3衰减1.宽频测量接口类型标称输入阻抗Ω频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)不平衡2.选频测量选频带宽Hz接口类型标称输入阻抗Ω频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)不平衡25B.4表头刻度频率标称值dB实际值dB不确定度(k=2)宽频选频B.5频率测量频率标准值频率指示值不确定度(k=2)B.6选频带宽标称值实测值不确定度(k=2)26B.7选择性(阻带衰减)频率实测值不确定度(k=2)B.8中频抑制中频频率频率实测值dB不确定度(k=2)B.9镜像抑制类型中频频率频率实测值dB不确定度(k=2)f+2fm1f+2fm2f+2fm3B.10固有失真频率失真次数实测值dB不确定度(k=2)二次三次二次三次二次三次B.11机内组合干扰频率实测值dBm不确定度(k=2)27B.12本底噪声频率实测值dBm不确定度(k=2)B.13输入平衡度(输入纵向干扰)标称输入阻抗频率实测值dB不确定度(k=2)B.14回波损耗标称输入阻抗频率实测值dB不确定度(k=2)JJF1761—201928附录C主要项目校准不确定度评定示例C.1平衡600Ω阻抗输入端口电平测量不确定度评定C.1.1测量模型(C.1)式中:L(C.1)式中:L—选频电平表电平读数,dBm;LW—电压表电平读数,dBm;A—衰减器衰减值,dB。C.1.2不确定度来源根据分析,不确定度来源主要有如下内容:1)电压表电压测量误差δ1引入的标准不确定度u1;2)信号发生器谐波对电压测量结果影响u2;3)衰减器的衰减误差a3引入的标准不确定度u3;4)测量重复性引入的标准不确定度u4。对于600Ω输入阻抗,电压表电平测量计算公式为:(C.2)LW=10lg×1000=30+20lgV-10lgR(C.2)式中:V—电压表测量得到的电压有效值,V;R—电平计算所用阻抗,Ω。将式(C.2)代入至式(C.1)得到:(C.3)L=10lg×1000-A=30+20lgV-10lgR-A(C.3)对式(C.3)取偏微分,并考虑到测量重复性的影响,得到:(C.4)ΔL=8.68×-ΔA+Δ1(C.4)式中:ΔL—电平测量误差,dB;ΔV—电压测量误差,V;V—电压表电压指示值,V;ΔA—衰减器误差,dB;Δ1—测量重复性。根据分析,电压测量误差与电压表的电压测量误差和信号谐波有关:ΔVV(C.5)=δ1ΔVV(C.5)JJF1761—201929式中:δ1—电压表电压测量误差;V;δ2—信号发生器谐波对电压表测量结果的影响,V。因此,式(C.4)变为:ΔL=8.68δ1+8.68δ2-ΔA+Δ1(C.6)C.1.1;c2=8.68dB;c3=-1;c4=1。1)电压表电压测量误差δ1引入的标准不确定度u1对于600Ω输入阻抗、-30dBm电平时,电压V=24.49mV,对应电压表的100mV量程的技术指标:频率为1kHz时的交流电压测量最大允许误差Δ1a为:ΔV1a=±(读数的0.014%+量程的0.002%)2MHz以下的交流电压测量的最大允许误差Δ1b为:将-30dBm对应12.01代入后运算得到:ΔV1a=±0.005429mVΔV1b=±0.37735mV转换为相对误差表示为:δ1a=±0.0222%δ1b=±1.54%假设δ1a为均匀分布,分布因子为3,因此其标准测量不确定度为:u1a=0.0222%/3=0.0128%u11=0.0128%×8.68dB=0.00111dB假设δ1b为均匀分布,分布因子为3,因此其标准测量不确定度为:u1b=1.54%/3=0.89%u12=0.89%×8.68dB=0.0773dB2)信号发生器谐波对电压测量结果影响u2失真度线性与对数值之间的换算公式为:K=20lgγ(C.7)式中:K—失真度,dB;γ—失真度,%。信号发生器输出信号失真度K为-30dB时,根据式(C.7)得到γ=3.16%对于真有效值电压表,失真对于电压测量的影响计算公式为:JJF1761—201930(C.8)a2a=-γ2=-0.05%(C.8)假设为均匀分布,分布因子为3,因此其标准测量不确定度分量u2a=0.05%/3=0.029%u2=0.029%×8.68dB=0.00252dB3)衰减器的衰减误差a3引入的标准不确定度u3根据衰减器的溯源证书,衰减器的测量不确定度为0.06dB(k=2),因此衰减器衰减误差引入的标准不确定度4)测量重复性引入的标准/2=0.03dB输入-30dBm功率,进行10次测量,测量结果见表C.1所示。表C.1-30dBm功率测量结果测量次数选频电平表测量值dBm1-30.022-30.013-30.054-30.025-30.026-30.027-30.018-30.019-30.0310-30.01则单次测量结果的实验标准差: s=i-1L)2=0.01dB41表C.2所示。31表C.2-100dBm功率测量结果测量次数选频电平表测量值dBm1-100.32-100.33-100.24-100.15-100.36-100.17-100.28-100.29-100.210-100.2则单次测量结果的实验标准差:s=i(i-1L)2=0.05dB标准不确定度用实验标准差表示,则:u42=0.05dBC.1.4计算合成标准不确定度1)不确定度分量汇总见表C.3表C.3电平测量校准不确定度分量汇总表序号不确定度来源类型标准不确定度u(xi)分布灵敏系数ci不确定度分量u(yi)1电压表电压测量误差(1kHz频率)B0.0222%/3均匀8.68dBu11=0.00111dB电压表电压测量误差(2MHz频率)B1.54%/3均匀8.68dBu12=0.0773dB2信号发生器谐波对电压测量结果影响B0.05%/3均匀8.68dBu2=0.00252dB3衰减器的衰减误差B0.06dB/2上级1u3=0.03dB4测量重复性(-30dBm)A0.01dB1u41=0.01dB测量重复性(-100dBm)A0.05dB1u42=0.05dBJJF1761—201932C.2C.275Ω阻抗不平衡输入Z端电平测量不确定度评定C.2.1测量模型各分量不相关。对于-30dBm的电平测量:—1kHz频率uc11=u+uuc11=u+u+u=0.010dBuc12=u+u+u=0.078dB对于-100dBm电平测量:—1kHz频率 2MHz频率uc21=u+u+u+u=0.058dBC.1.5扩展不确定度uc22=u+u+u+u=0.097dB包含因子k=2,扩展不确定度U:—对于-30dBm的电平测量:-率10.078dB=-率10.078dB=0.16dB2MHz频率:U=k×uc22=2×0.097dB=0.20dB12MHz频率:U=k×uc22=2×0.097dB=0.20dBP=PA-AP=PA-A(C.9)P—选频电平表功率指示值,dBm;PA—功率计功率示值,dBm;A—衰减器衰减值,dB。C.2.2不确定度来源1)功率计参考源输出电平最大允许误差a1引入的标准不确定度u1;2)功率计探头线性误差a2引入的标准不确定度u2;3)功率计探头校准因子误差a3引入的标准不确定度u3;4)自校准时功率传感器与参考源的失配误差a4引入的标准不确定度u4;5)信号发生器谐波对电压测量结果的影响引入的标准不确定度u5;6)功率传感器与50Ω/75Ω阻抗变换器输出端口失配误差a6引入的标准不确定度u6;7)选频电平表输入端口与50Ω/75Ω阻抗变换器失配误差a7引入的标准不确定度u7;JJF1761—2019338)衰减器的衰减误差a8引入的标准不确定度u8;9)测量重复性引入的标准不确定度u9。C.2.3标准不确定度评定1)功率计参考源输出电平最大允许误差a1引入的标准不确定度u1根据功率计的技术指标,50MHz参考源0dBm输出电平最大允许误差为±1%,又可表示为0.043dB,假设为均匀分布,k=3。2)功率计探头线性误差102dB根据功率计的技术指标,功率计线性误差为±2%,又可表示为0.086dB,假设为均匀分布,k=3。u2=0.086dB/3=0.05dB3)功率计探头校准因子误差a3引入的标准不确定度u3根据校准证书,校准因子的校准不确定度为2.4%,包含因子为2,因此其标准不确定度分量为1.2%,又可表示为u3=0.10dB/2=0.05dB4)自校准时功率传感器与参考源的失配误差引入的标准不确定度u4功率计输入端电压驻波比≤1.1。功率计内置校准源的输入端口驻波比≤1.1。失配误差极限用下式估计:Δ1=8.68×|ΓS||ΓU|(C.10)式中:Δ1—失配误差极限值,dB;ГS—被测输出端反射系数;ГU—功率计输入端反射系数。根据仪表的技术指标得到:∣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,在该区间内的概率分布为反正弦分布,k=2。5)信号发生器谐波对电压u确定度u5信号发生器输出信号谐波为-30dBc时,可以得出谐波信号功率占总功率的比值为0.1%,又可表示为:a5=0.0043dB假设为均匀分布,假设为均匀分布,k=3,因此其标准测量不确定度分量:u5=0.0043dB/3=