測(cè)試用射頻屏蔽箱校準(zhǔn)結(jié)構(gòu)不確定度評(píng)定實(shí)例

1、附錄C校準(zhǔn)結(jié)果不確定度評(píng)定示例C1屏蔽效能測(cè)量不確定度C1.1不確定度來源實(shí)際過程中由于存在人為因素，發(fā)射天線和接收天線之間的距離是變化的， 信號(hào)發(fā)生器輸出功率也存在變化，還有底面和墻面對(duì)發(fā)射天線和接收天線的影響， 則屏蔽效能的不確定度分量為： TOC o 1-5 h z 校準(zhǔn)過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度U1；校準(zhǔn)過程中信號(hào)發(fā)生器、功率放大器輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度U2；接收機(jī)的線性度所引入的不確定度 U3；校準(zhǔn)過程中環(huán)境溫度的變化所引入的不確定度U4；參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程之間發(fā)射天線相對(duì)接收天線距離誤差所引入的不確定度U5；互耦：接收天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確定度U6；

2、互耦：接收天線對(duì)底面的鏡像所引入的不確定度U7；互耦：發(fā)射天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確定度U8；互耦：發(fā)射天線對(duì)底面的鏡像所引入的不確定度U9；不同測(cè)試場(chǎng)地所引入的不確定度 U10 ；C1.2不確定度評(píng)定C1.2.1校準(zhǔn)過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度在相同測(cè)量程序、相同測(cè)試者、相同測(cè)量設(shè)備及被測(cè)物、相同距離條件下，在短時(shí)間內(nèi)重復(fù)測(cè)量，以符合測(cè)量重復(fù)性的要求。重復(fù)10次測(cè)量，屏蔽效能單位dB,表C.1屏蔽效能測(cè)量值測(cè)量次數(shù)屏蔽效能(dB)153.6259.5356.3455.9552.1654.3760.5853.9961.21058.3n - 2(Xi x)則這10次測(cè)量的平均值實(shí)驗(yàn)

3、標(biāo)準(zhǔn)差U1= S =n(n 1)=1.00dBi 1C1.2.2校準(zhǔn)過程中信號(hào)發(fā)生器、功率放大器輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度 由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，測(cè)量過程中信號(hào)發(fā)生器輸出電平穩(wěn)定度為0.05dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布。k=. 3標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U2 =0.05/ 3 =0.029dBC1.2.3接收機(jī)線性度所引入的不確定度由頻譜分析儀指標(biāo)說明書得到，線性度測(cè)量最大允許誤差土 0.13dB設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布 k=3，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度U3=0.13/ . 3 =0.075dBC1.2.4校準(zhǔn)過程中環(huán)境溫度的變化所引入的不確定度假設(shè)校準(zhǔn)過程中，實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度偏差： 土

4、1oC由文獻(xiàn)2.2第46頁溫度對(duì)結(jié) 果的影響公式可得誤差半寬度為：(1 C)2.3(4. 0%/ C)2(1.2%/ C)2)2. 41%0. 10dB設(shè)測(cè)量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布k = 、3標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U4 =0.10/ . 30.058dBC1.2.5參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程之間發(fā)射天線相對(duì)接收天線距離誤差所引入的不確定度d (dB )20 log( 1 d)發(fā)射天線和接收天線之間間隔距離為0.6m，使用米尺測(cè)量發(fā)射天線和接收天線之間的距離，經(jīng)多次試驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，參考電平和屏蔽效能測(cè)量過程之間距離 最大誤差為0.05m，相對(duì)于 0.6m 的相對(duì)誤差為 8.33%，則1 2 1 3

5、d(dB) 8.686 (x x2-x3)0.72dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分-23布為均勻分布，k=3標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U5 =0.72dBA 3 =0.42dBC1.2.6參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程之間發(fā)射天線相對(duì)接收天線增益變化引入的誤差由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，參考測(cè)量和存在屏蔽體時(shí)測(cè)量過程之間， 發(fā)射天線相對(duì)接收天線增益變化引入的誤差約為1dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，k=3標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U6 =1/ 3=0.58dBC1.2.7參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程之間，測(cè)量線纜位置變化造成的電磁場(chǎng)變化引入 的誤差由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到，參考測(cè)量和存在屏蔽體時(shí)測(cè)量過程之間，測(cè)量線纜位置變化造成的電磁場(chǎng)變

6、化引入的誤差約為 1dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，k=：3標(biāo)準(zhǔn)不確定度 U7 =1/ 3 =0.58dBC1.2.8互耦：接收天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確定度接收天線對(duì)墻面的鏡像引起的誤差，由文獻(xiàn)2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度U8=0.5/ 3 =0.29dBC1.2.9互耦：接收天線對(duì)底面的鏡像所引入的不確定度接收天線對(duì)底面的鏡像引起的誤差，由文獻(xiàn)2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度U9=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.10互耦：發(fā)射天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確

7、定度發(fā)射天線對(duì)墻面的鏡像引起的誤差，由文獻(xiàn)2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度ui0=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.11互耦：發(fā)射天線對(duì)底面的鏡像所引入的不確定度發(fā)射天線對(duì)底面的鏡像引起的誤差，由文獻(xiàn)2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度uii=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.12不同測(cè)試場(chǎng)地所引入的不確定度根據(jù)各種實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)所得，U12=1.00dBC1.3不確定分量合成表C.2屏蔽效能測(cè)量不確定度分量綜合表IUj不確定度來源Ai分布kiA類標(biāo)準(zhǔn)不確定度B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度

8、1U1校準(zhǔn)過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度/1.00dB/2U2信號(hào)源：輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度0.05dB均勻/0.029dB3U3接收機(jī)：線性度所引入的不確定度0.13dB/0.075dB4U4環(huán)境溫度所引入的不確定 度0.10dB均勻/0.058dB5U5參考電平測(cè)量和屏蔽效能 測(cè)量過程之間發(fā)射天線相 對(duì)接收天線距離誤差所引 入的不確定度8.33%均勻/0.42dB6U6參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程之間發(fā)射天線相對(duì)接收天線增益變化引入的誤差1dB均勻/0.58dB7U7參考測(cè)量和實(shí)際測(cè)量過程 之間，測(cè)量線纜位置變化 造成的電磁場(chǎng)變化引入的誤差1dB均勻/0.58dB8U8互耦：接

9、收天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB9U9互耦：接收天線對(duì)地面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB10U10互耦：發(fā)射天線對(duì)墻面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB11U11互耦：發(fā)射天線對(duì)地面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB12U12不同測(cè)試場(chǎng)地所引入的不確定度/1.00 dB假設(shè)以上各不確定度分量獨(dú)立不相關(guān)，則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度9uc 、ui21.79dB21.793.6 dBc-.i i i擴(kuò)展因子為k = 2,則擴(kuò)展不確定度U為：U k UcC2輸入端口電壓駐波比C2.1測(cè)量方法先用開路器、短路器和負(fù)載單端口校準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)

10、分析儀，然后用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量射頻屏蔽箱輸入端口電壓駐波比。C2.2不確定度來源網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測(cè)量誤差引入的不確定度；連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度；C2.3數(shù)學(xué)模型PdUT= Pm,ref + S P,unc+ S P,rep( 5)式中Pdut被測(cè)量射頻信號(hào)發(fā)生器輸出功率電平的校準(zhǔn)結(jié)果SP,unc網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測(cè)量誤差引入的不確定度SP,rep連接及讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度C2.4不確定度各分量的評(píng)定C2.4.1網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測(cè)量誤差引入的不確定度被測(cè)射頻屏蔽箱輸入端電壓駐波比5 TOC o 1-5 h z 由公式VSWR=( 1+ p) / (1- p)(6)根據(jù)不確定度傳播

11、定律：2 n f 2 2uc (y)=()U (Xi)(7)i 1 xi可得VSWR的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u2(VSWR)= 42( p )/(- p4(8)那么對(duì)于VSWR的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(VSWR為:u(VSWR= 2u( p )/(- p2(9)C2.4.2連接及讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度分量U2經(jīng)試驗(yàn)，校準(zhǔn)過程的連接及讀數(shù)重復(fù)性a2 =0.006設(shè)測(cè)量值落在該區(qū)間的概率分布為正態(tài)分布，k2 =3, u2 = a2/ k2 =0.006/3=0.002C2.5相關(guān)性各個(gè)不確定度分量之間沒有值得考慮的相關(guān)性C2.6不確定度分量匯總表表C.3不確定度分量匯總iUi不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(Xi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 Ui(Pdut)1U1網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測(cè)量2u( p )/(- p 22u( p )/(- p2誤差對(duì)結(jié)果的影響2U2連接及讀數(shù)重復(fù)性所引 入的不確定度0.0020.002C2.7合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc ( Pdut)= , ui2(10)ucu( P )/(牛 p2(11)C2.8被測(cè)量分布的估計(jì)假定測(cè)量接近正態(tài)分布，設(shè)定 k= 2,大體對(duì)應(yīng)于95%的