KENSONSU 发表于 2010-2-9 10:32:02

求天馈线测试仪的检定依据

最近计量了一批天馈线测试仪(厂家:ANRITSU;型号:S331D),请问应该使用哪个检定规程或校准规范?
我在论坛里找到一个贴子是说用JJG(YD)059-2008,但我在2009年的《国家计量技术法规目录》里找不到这个规程。
希望各位量友帮忙一下!

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:08:43

天馈线分析仪校准规范
1范围       
本规范适用于天馈线分析仪首次校准、后续校准、使用中的校准及修理后校准。其它同类仪器也可参照执行。
2概述
天馈线分析仪是一种精密的手持式回波损耗/SWR和故障定位测试仪器,广泛应用于雷达、通信等测试领域,可用于测量驻波比、反射损耗、传输线断点、功率,是一种理想的传输线和天线的安装、维护仪器。
3计量特性
3.1频率
频率范围:25MHz~20GHz
频率准确度:±1.0×10-5
3.2电压驻波比
电压驻波比测量范围:1~65
分辨力:0.01
电压驻波比的测量准确度:±20%
3.3终端负载反射损耗
终端负载反射损耗:>32dB

guizhou_li 发表于 2010-2-10 11:02:06

国家还没有出拉

guizhou_li 发表于 2010-2-10 11:05:45

不过有讨论稿拉,基本是校准频率\驻波

guizhou_li 发表于 2010-2-10 11:06:44

你是603计量站的把?

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:09:06

3.4功率测量(功率选件)
功率测量范围:-50 dBm~20dBm
分辨力:0.1 dB
功率监测准确度:±1dB
4 校准条件
4.1环境条件
4.1.1环境温度:(23±5)℃
4.1.2相对湿度:≤80%
4.1.3供电电压:(220±11)V;(50±1)Hz
4.1.4周围无影响正常工作的机械振动和电磁干扰。
4.2(测量)标准及其它设备
4.2.1   频谱分析仪:
频率范围 10MHz~20GHz
      分辨力带宽:1Hz
频率准确度:1.0×10-7
4.2.2标准失配器:      
频率范围:DC~20GHz      
电压驻波比标称值:1.10;1.50;2.00
准确度:优于±0.08;优于±0.17;优于±0.22
4.2.3矢量网络分析仪:
      频率范围 10MHz~20GHz
电压驻波比允许误差极限:±5.0%
4.2.4微波信号源:
频率范围 10MHz~20GHz

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:09:26

功率电平:20dBm~-30dBm
4.2.5功率传感器:
      频率范围 10MHz~20GHz
      功率电平:20dBm~-30dBm
      功率测量允许误差极限:±0.3dB
4.2.6 功率指示器:
      频率范围 10MHz~20GHz
      允许误差极限:±0.8%
5校准项目和校准方法
5.1设备工作正常性检查
检查仪器外观是否完整,有无影响电气性能的机械损伤,仪器是否工作正常。有自检功能的应能通过自检。
5.2源输出频率准确度的校准
5.2.1按图1连接仪器:
         



                     图1频率准确度的校准
5.2.2设置天馈线分析仪测量/显示为固定CW输出模式,设置其起始频率F1和终止频率F2均为同一频率,用频谱分析仪的峰值搜索功能找出源输出频率 ,用频率计数器功能读出频率 。注意频谱分析仪的扫频宽度设置。
5.2.3在天馈线分析仪上按低、中、高原则选取不同频率点(频率点不少于9个),测量其频率值 。并将数据记录于附录A表A1中。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:09:48

5.2.4按公式(1)计算频率准确度。
                                                      (1)
      式中: ——被校天馈线分析仪源输出信号频率标称值;
             ——被校天馈线分析仪源输出信号频率实测值。
5.3    电压驻波比测量准确度的校准
5.3.1按图2连接仪器:
         


                     图2电压驻波比测量准确度的校准
5.3.2设置天馈线分析仪的工作频段,测量模式为电压驻波比测量,进行电压驻波比测量的校准(OSLcal),完成后接入标准失配器,打开游标,测量失配器的电压驻波比。
5.3.3在天馈线分析仪上按低、中、高原则选取不同频率点(频率点不少于9个),测量标准失配器电压驻波比。并将数据记录于附录A表A2中。
5.3.4   选取电压驻波比分别为1.10,1.50,2.00的标准失配器,测量其在天馈线分析仪上的电压驻波比读数。
5.4    终端负载反射损耗的校准
5.4.1按图3连接仪器:


                  
    图3终端负载反射损耗的校准
5.4.2设置矢量网络分析仪的工作频段,应为终端负载对应的工作频段。对矢量网络分析仪进行单端口校准,设置其测量模式为反射损耗,测量负载的反射损耗,在终端负载的工作频段按低、中、高原则选取不同频率点(频率点不少于9个),测量负载反射损耗。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:10:05

并将数据记录于附录A表A3中。
5.5   功率监测(功率选件)的校准
5.5.1按图4连接仪器:
         





                     
       图4功率监测的校准
5.5.2设置天馈线分析仪为功率测量模式。在工作频段按低、中、高原则选取不同频率点(频率点不少于9个),分别设置微波信号源、标准功率计及天馈线分析仪到被测频率点,测量该频率点的功率电平 。设置微波信号源频率为某一被测频率,功率电平为0dBm。分别用标准功率计及被校准测试仪测量微波信号源的功率电平,记录于附录A4的表格中。
5.5.3按公式(2)计算功率监测误差。
                                                      (2)
      式中: ——功率监测误差;
——天馈线分析仪功率校准值;
            ——标准功率值。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:10:21

6校准结果表达
校准结果用校准证书或校准报告表达,证书或报告中应有校准结果的测量不确定度信息。
7复校时间间隔
送校单位可根据使用情况决定复校时间间隔,建议复校时间间隔为1年。修理或调整后应及时校准。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:10:42

校准记录格式

一、工作正常性检查
自检:      通过 □   未通过 □
工作正常性:正常 □   不正常 □

二、校准结果
表A1源输出频率准确度
频率标称值/GHz        频率测量值/GHz        频率误差        测量不确定度
                       
                       

表A2电压驻波比测量准确度            
频率/GHz        驻波比标准值        驻波比测量值        测量不确定度
                       
                       
   
表A3终端负载反射损耗
频率/GHz        反射损耗/dB        测量不确定度
               

表A4功率监测
频率/GHz        标准值/dBm        测量值/dBm       误差/dB        测量不确定度

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:13:09

附录B
不确定度评定实例
B1频率准确度
B1.1测量方法及数学模型
用频谱分析仪测量被测分析仪的频率准确度,通过频谱分析仪直接给出测量结果X。其数学模型为
                Y=X+
      式中:X、Y分别为被测量及标准读数。
               ——被测量修正值,在该项测试中其为0。
B1.2不确定度来源及其评定
B1.2.1测量重复性等随机因素引入的不确定度分量
   测量重复性引入的不确定度分量进行A类评定。在测量18GHz进行重复性实验(测量次数≥6),结果见下表。
                  
表B。1   重复性测试数据
         频率/GHz
第n次        18
1       

2       

3       

4       

5       

6       

平均值       




测量重复性等随机因素引入的不确定度

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:13:30

B1.2.2被测频率读数分辨力引入的不确定度分量
由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即
                                 
B1.2.3频谱分析仪计数器读数不准引入的不确定度分量
根据频谱分析仪技术说明指标估算,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即
                                    
B1.2.3合成标准不确定度
表B.2   不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布          值
标准不确定度

测量重复性        A类                       


被测频率读数分辨力        B类        均匀       



频谱分析仪计数器读数        B类        均匀       


各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:
                                 
B1.2.4扩展不确定度
   取 ,则频率准确度的扩展不确定度为
B2电压驻波比测量准确度
         电压驻波比                                    
B2.1测量方法及数学模型
   用失配负载来校准被检天馈线分析仪。选某一测试频率,分别对驻波比为1.10、1.50、2.00的失配负载进行测量。其数学模型为:
                                                         
   式中:Y——天馈线分析仪反射系数测量值;
            ——失配负载反射系数标准值;
         ——测量误差。
B2.2不确定度来源及其评定
B2.2.1测量重复性等随机因素引入的不确定度分量
   测量重复性引入的不确定度分量进行A类评定。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:13:48

B2.2.1.1电压驻波比为1.10时,分别进行重复性实验(测量次数≥6),结果见下表。
               
表B.3   重复性测试数据
             频率/GHz
第n次        18
1        1.17
2        1.18
3        1.17
4        1.17
5        1.17
6        1.18
平均值        1.173

0.0054
测量重复性等随机因素引入的不确定度
B2.2.1.2电压驻波比为1.50时,分别进行重复性实验(测量次数≥6),结果见下表。
                              
表B.4   重复性测试数据
               频率/GHz       
第n次        18
1        1.66
2        1.67
3        1.67
4        1.68
5        1.67
6        1.67
平均值        1.670

0.0063
测量重复性等随机因素引入的不确定度
B2.2.1.3电压驻波比为2.00时,分别进行重复性实验(测量次数≥6),结果见下表。

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:14:06

表B.5   重复性测试数据
                频率/GHz
第n次        18
1        2.14
2        2.15
3        2.13
4        2.13
5        2.12
6        2.13
平均值        2.133

0.010
测量重复性等随机因素引入的不确定度
B2.2.2失配负载引入的不确定度分量
   根据校准证书失配负载的不确定度为5.0%。取 。则:
B2.2.3合成标准不确定度
电压驻波比为1.10时
表B.6   不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布          值
标准不确定度

测量重复性        A类                        0.0054

失配负载        B类                2        0.025
各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:
                                                                           
电压驻波比为1.50时
表B.7   不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布       值
标准不确定度

测量重复性        A类                        0.0063

失配负载        B类                2        0.025
各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:
                              
表B.5   重复性测试数据
                频率/GHz
第n次        18
1        2.14
2        2.15
3        2.13
4        2.13
5        2.12
6        2.13
平均值        2.133

0.010
测量重复性等随机因素引入的不确定度
B2.2.2失配负载引入的不确定度分量
   根据校准证书失配负载的不确定度为5.0%。取 。则:
B2.2.3合成标准不确定度
电压驻波比为1.10时
表B.6   不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布          值
标准不确定度

测量重复性        A类                        0.0054

失配负载        B类                2        0.025
各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:
                                                                           
电压驻波比为1.50时
表B.7   不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布       值
标准不确定度

测量重复性        A类                        0.0063

失配负载        B类                2        0.025
各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:14:26

电压驻波比为2.00时
表B.8      不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布          值
标准不确定度

测量重复性        A类                        0.010

失配负载        B类                2        0.025
各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:
                                                                           
B2.2.4扩展不确定度
      取 ,则失配负载测量扩展不确定度为
标准失配负载为1.10时:
标准失配负载为1.50时:
标准失配负载为2.00时:
B3终端负载反射损耗
       回波损耗=
B3.1测量方法及数学模型
   用网络分析仪测量被测件的反射损耗,通过网络分析仪输出装置给出测量结果A,则实际测量结果Y的表达式为:
                                                         (B5)
       式中: ——修正值,在该项测试中其为0。
      反射系数的误差分析数学模型为:
                     
       式中: ——网络分析仪反射系数读数值;
            ——被测件的反射系数标准值。
B3.2不确定度来源及其评定
B3.2.1网络分析仪校准后剩余误差引入的标准不确定度
B3.2.1.1网络分析仪剩余源匹配引入的测量不确定度分量 评定
频率为18GHz时:
网络分析仪的源端 为0.00562,由此引入的不确定度B类评定,取反正弦分布,即 。 则:      
B3.2.1.2网络分析仪的校准后的反射频响引入的测量不确定度分量

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:14:44

网络分析仪校准后的反射频响是由网络分析仪引起的,对网络分析仪进行反射校准后,接上校准过的短路器,其反射系数模值与1的差为反射响应所引入的误差,频率的变化对其影响不大,其最大值为0.004,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即 。则:   
B3.2.1.3网络分析仪剩余方向性引入的测量不确定度分量
频率为18GHz时:
网络分析仪的方向性为-45dB,用反射系数表示为0.00562,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即 。 则
      
B3.2.1.4对网络分析仪进行校准所用的校准件误差引入的测量不确定度分量
对网络分析仪进行反射校准后,接上校准过的匹配负载时
频率为18GHz时:
网络分析仪的回波损耗最差为-42dB,用反射系数表示为0.00794,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即 。 则
      
B3.2.1.5计算
频率为18GHz时:

B3.2.2被测件的连接重复性引入的测量不确定度
的评定为被测器件的连接重复性引入的不确定度A类评定,重复取十次,得到结果列入表9。
表B.9
序号       



1        0.017       


2        0.017       


3        0.017

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:15:02

4        0.015       


5        0.015       


6        0.016       


7        0.016       


8        0.015       


9        0.017       


10        0.017       



0.0146



由重复性的测量值A类评定接头连接重复性引入的不确定度,计算得:
   
B3.2.3终端负载反射系数的合成标准不确定度
频率为18GHz时:
表B.10    不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布          值
标准不确定度

源端反射        B类        反正弦       
0.004

反射响应        B类        均匀       
0.0028

方向性        B类        均匀       
0.0040

剩余失配        B类        反正弦       
0.0054

被测件        A类                        0.0019
其合成标准不确定度为
频率为18GHz时:
B3.2.4扩展不确定度
    取 ,则频率准确度的扩展不确定度
频率为18GHz时

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:15:54

B4功率监测
B4.1测量方法及数学模型
   用标准功率计及被测天馈线分析仪功率监测功能分别测量微波信号源的功率电平。其数学模型为:
Y=X+
      式中:X、Y分别为被测量及标准读数。
               ——被测量修正值,在该项测试中其为0。
B4.2不确定度来源及其评定
B4.2.1测量重复性等随机因素引入的不确定度分量
   测量重复性引入的不确定度分量进行A类评定。在测量8GHz分别进行重复性实验(测量次数≥6),结果见下表。
                                 
表B.11   重复性测试数据(标准功率0dBm)
         频率/GHz
第n次        8
1        0.3
2        0.4
3        0.3
4        0.4
5        0.4
6        0.3
平均值        0.35

0.054
测量重复性等随机因素引入的不确定度 dB。
B4.2.2标准功率敏感器测量不确定度引入的不确定度分量
根据校准证书功率敏感器的不确定度为5.0%。由此引入的不确定度B类评定,取 。则: dB
B4.2.3标准功率指示器指示误差引入的不确定度分量
由于标准功率指示器指示误差为0.8%,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即 。则: =0.02dB
B4.2.4标准功率参考信号误差引入的不确定度分量

guizhou_li 发表于 2010-2-10 13:16:10

由于标准功率参考信号误差为0.7%,由此引入的不确定度B类评定,取均匀分布,即 。则: =0.02dB
B4.2.5合成标准不确定度:
表B.12      不确定度分量一览表
不确定度分量        不确定度来源        评定方法        分布       值
标准不确定度

被测件        A类                        0.054 dB

标准功率敏感器        B类               
0.11 dB

标准功率指示器
指示误差        B类        均匀       
0.02 dB

标准功率参考信号误差        B类        均匀       
0.02 dB
其合成标准不确定度为
dB
B4.2.6扩展不确定度
    取 ,则功率准确度的扩展不确定度为 dB

hight 发表于 2012-8-6 13:14:23

guizhou_li   你好,非常感谢你的资料,能否给一份带图的文献,谢谢

jinyong 发表于 2012-11-14 14:31:19

谢谢提供~~十分感谢
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