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校準接收機講義第1頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六從二十世紀五十年代開始,世界各國都在研究先進的測量技術,以準確的測量大動態(tài)范圍的信號幅度。校準接收機把電壓標準和衰減標準相結合,擴大電平的測量范圍,為了盡可能的減少誤差因素,采用中頻衰減器,接收機就應采用中頻衰減技術,在現(xiàn)代接收機中,各放大級都加了較深的負反饋,使其增益只與幾個精密的高穩(wěn)定線性元件有關,從而克服了非線性?;祛l器和檢波器有一定的線性區(qū),為了保證上述二器件工作在線性范圍內(nèi),混頻器前的射頻衰減器、放大器和檢波器前的可變增益放大器都要改變信號幅度,使信號幅度落在二器件的線性工作區(qū)域內(nèi)。這樣就解決了信號電平在+20dBm到-127dBm動態(tài)范圍內(nèi)的測量問題,使電平測量誤差優(yōu)于1dB。校準接收機簡介第2頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六測量正弦信號絕對幅度和相對幅度的接收機稱為校準接收機;把既能測量已調(diào)信號的調(diào)制性能又能測量正弦信號絕對幅度和相對幅度的接收機稱為測量接收機,測量接收機包含了調(diào)制度分析儀和校準接收機兩種功能;對信號幅度的測量準確度要求不高而對調(diào)制度的測量準確度要求很高的接收機稱為調(diào)制度分析儀;而專門用來測量無線電干擾的接收機稱為場強接收機。通訊,導航和遙測遙控等方面用的接收機屬于專用接收機,其主要指標為靈敏度、自動電平控制范圍和誤碼率。接收機的類別第3頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六校準接收機的基本特性第4頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六校準接收機的基本組成校準接收機采用中頻串聯(lián)或并聯(lián)替代技術擴大測量電平范圍,一般由校準信號源、接收指示和參考源三大部分組成。校準校準信號源測量射頻前端標準中頻衰減器K1指示電路輸入端K2方波發(fā)生器

IF參考信號源指示電路射頻前端校準信號源輸入端測量校準a)串聯(lián)替代校準接收機b)并聯(lián)替代校準接收機第5頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六校準信號源校準信號源部分在整個工作頻率范圍內(nèi)提供一個穩(wěn)定的、準確度較高的射頻標準電壓,用來校準接收機的絕對電平準確度。校準信號源由兩部分組成:(一)電壓標準電路部分;(二)射頻信號發(fā)生器部分。第6頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六電壓標準電路原理1.測熱電阻作標準器件單測熱電阻電橋及檢測電路方框圖雙測熱電阻電橋及檢測電路方框圖第7頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六電壓標準電路原理2.薄膜熱偶作標準器件熱敏器件是旁熱式薄膜熱偶(以下簡稱T.C器件)。校準信號發(fā)生器電路方框圖第8頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六電壓標準電路原理3.功率計作標準器件功率計有三種類型的傳感器,一種是熱敏電阻型的,第二種是薄膜熱電偶型的,第三種是晶體二極管型的。HP8902A是以功率計作為標準器件的,用的是薄膜式熱電偶傳感器。HP8902專用的功率座中,還裝有特制的轉換開關,在功率計測得外接信號絕對功率電平后,保持信號電平不變,可自動把這個電平轉到接收機輸入端口,使接收機獲得標準電平,校準接收機的增益。第9頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六射頻信號發(fā)生器射頻信號發(fā)生器提供一個失真很小,寄生調(diào)制也很小的、頻率十分穩(wěn)定的、頻譜很純凈的射頻信號。對射頻信號的失真、寄生調(diào)制和頻譜純度都提出了較高的要求,這是因為接收機是選頻型的,一次測量只相應一個頻率,而電壓標準電路中的熱敏元件是廣譜的,響應信號的功率。這樣,接收機測量的是基波有效值Uf,而熱敏器件測量的是總電壓值Ub:顯然Ub

>Uf,產(chǎn)生單向系統(tǒng)誤差為:測試接收機8902A的校準信號源是50Ω輸出阻抗,饋給50Ω負載的頻率為50MHz、0dBm,相當于107dBμ(0dBμ=1μV)的標準電壓。第10頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六射頻信號發(fā)生器第11頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六接收機指示電路

為了保證很高的測量準確度,要求接收機有良好的線性、優(yōu)良的穩(wěn)定性和精細的中頻增益控制。(一)射頻前端電路(二)指示電路第12頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六射頻前端電路射頻前端電路包括輸入衰減器、輸入放大器、輸入濾波器、混頻器、本振和前置中放。這部分的主要功能是:一是無畸變地變換信號頻率;二是輸出頻率穩(wěn)定地中頻信號;三是抑制雜散干擾。第13頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六無畸變地變換信號頻率

當被測信號幅度較大時,混頻器、輸入放大器等器件會出現(xiàn)非線性,這就限制了接收機測量上限。非線性主要包括兩個方面,一方面是增益壓縮現(xiàn)象,隨輸入信號幅度地增加,器件的非線性會使諧波含量急劇增加,使輸出信號超于飽和;另一方面,混頻二極管的非線性特性會產(chǎn)生互調(diào)(或交調(diào))失真?;祛l器噪聲系數(shù)NF與工作電流I的關系N01,N02為中放的噪聲系數(shù)第14頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六ME642A混頻器前的電平設置第15頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六

HP8902A混頻器前的電平設置第16頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六驅動電平與噪聲、失真、動態(tài)范圍的關系第17頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六輸出頻率穩(wěn)定的中頻信號為了盡可能地擴展校準接收機的測量電平的下限和提高小信號測量時的信噪比,接收機的中放帶寬要盡可能的窄。帶寬越窄,小信號測量的準確度就越高,可測的信號電平也會越小(或稱接收機的靈敏度越高)。但當本振源頻率或被測信號的頻率穩(wěn)定性較差時,對信號的捕捉就很困難,或捕捉到信號但還未完成測量過程信號又跑掉了。為了克服這個困難,校準接收機的本振都帶有自動頻率微調(diào)電路,使本振源頻率能在一定范圍內(nèi)跟蹤信號頻率。常用的自動頻率微調(diào)電路有鑒頻式和鎖相式電路。第18頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六中放通頻帶引起的測量誤差混頻器輸出中頻fIF=fV±Δfmin,這個頻率要在中放通頻帶的平坦區(qū)域內(nèi)不引起測量誤差。一般都選擇中放通頻帶的中心頻率fIF’=fV,通頻帶的平頂部分對應的頻段范圍應大于2Δfmin

。有時候會出現(xiàn)加AFC電路和不加AFC電路的調(diào)諧電平指示不一樣的現(xiàn)象而引起測量誤差。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因有三個:第一,AFC電路的靈敏度降低,剩余頻差Δfmin

變大,使2Δfmin超出了通頻帶的平頂部分;第二,中放濾波回路的中心頻率fIF’或鑒頻器的中心頻率fV產(chǎn)生了偏移,使fIF’不等于fV

,則fIF就偏向中放通頻帶的一方。第三,中放通頻帶性能變壞。通頻帶平頂部分變小或發(fā)生傾斜。為了消除第二種現(xiàn)象,接收機的鑒頻器中心頻率fV作為可微調(diào)的,以定期調(diào)整跟蹤fIF’。對于第一和第三種情況,就需要維修。AFC電路的優(yōu)點是簡單,可調(diào)節(jié)的頻率范圍較寬,適用于信號頻率穩(wěn)定性較差的場合。缺點是頻率調(diào)節(jié)準確度較差,Δfmin較大,要求中放的通頻帶較寬,對噪聲的抑制能力就較差。第19頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六抑制雜散干擾對各級放大器、混頻器、濾波器等都仔細地加以屏蔽,整機再次屏蔽,就能有效地抑制外界雜散干擾;對于從輸入端竄入的干擾就要靠內(nèi)部電路加以抑制。主要的是中頻直通干擾信號和鏡象頻率干擾信號。(1)抑制中頻直通干擾信號在多次變頻的接收機中,頻率等于或接近于任何一級中頻頻率的干擾信號都可能竄入接收機中頻回路,破壞接收機的正常工作,這就是中頻直通干擾。抑制的方法又兩種:第一種是混頻器前加調(diào)諧放大器或調(diào)諧輸入回路,第二種是采用高中頻或低中頻,使第一中頻頻率在被測信號頻段之外,在混頻器前加低通或高通濾波器來抑制中頻直通干擾。第20頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六抑制雜散干擾(2)抑制鏡象頻率干擾信號接收機在正常工作時,都采用下變頻,即fIF1=fL1-fs。當頻率fn=fs+2fIF1的干擾信號竄入接收機時,與第一本振頻率混頻,也可以產(chǎn)生一個中頻fIF1=fn-fL1=fs+2fIF1-fL1,這就成為干擾正常信號測量的干擾信號,這個干擾信號的頻率和信號頻率是以本振信號頻率為對稱的,故稱為鏡象頻率干擾。抑制鏡象頻率干擾信號的方法與抑制中頻直通信號的方法基本相同。第21頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六指示電路指示電路包括主中放級、檢波電路和電表電路三部分。1.主中放級主中放級由變增益中放級和步進增益中放級兩部分組成。變增益中放級的主要作用是補償射頻前端電路的頻響誤差的。HP8902A接收機是全自動校準過程,測量前給HP8902A輸入一組頻率——校準系數(shù)對,存入控制器的內(nèi)存中。測量時,先測頻率,接收機的控制器根據(jù)頻率值從內(nèi)存中找出相應的校準系數(shù),計算出相應的電壓值,按一下校準鍵(CALIBRATOR)這個電壓值改變可變增益放大器的增益,達到校準的目的。當被測頻率不是頻率——校準系數(shù)對中的頻率時,控制器從相鄰的左右兩頻率中選出校準系數(shù)用內(nèi)插法求出對應于被測頻率的校準系數(shù)進行校準。故接收機能在所有頻率上進行增益校準。步進增益中放級的作用是在較大范圍內(nèi)改變信號幅度,以保證送到檢波器輸入端的信號幅度為一基本恒定值。在串聯(lián)替代方式的接收機中,由標準衰減器和固定增益中放組成步進增益中放級。RS—2、RS—3、DO—16(ZN2040)型接收機中,在主中放之前插入一個標準衰減器,隨輸入信號幅度的大小,改變標準衰減器的衰減量,保證主中放的輸入信號為一個基本固定的值。在HP8902A中,把標準衰減器和固定增益的中放級分別組合。由三級固定+20dB增益的中放級和10dB、20dB標準衰減器組成。當信號幅度最大時,總增益為0dB,隨信號幅度的減少總增益以10dB步進增加,保持輸出電平(即檢波器的輸入電平)的變化量小于10dB。它的增益是根據(jù)信號幅度的大小由控制器自動變化的。由于采用串聯(lián)替代的接收機的主中放增益直接影響測量的準確度,故要求主中放的增益準確且穩(wěn)定。在采用并聯(lián)替代的接收機中,如ME642A接收機中,輸入到主中放輸入端口的信號幅度變化較大,為了保證檢波器輸入端的信號幅度變化最小,主中放的增益就是步進變化的,由于并聯(lián)替代方法是在主中放的輸入端口比較兩路信號的大小,故對主中放增益的準確度要求不高,要求增益很穩(wěn)定??捎酶淖冐摲答伭康姆椒ǜ淖冊鲆?,1dB步進從30dB增加到90dB,這樣送到檢波器的信號變化范圍為±1dB,故不要求檢波器在很寬得動態(tài)范圍保持線性好。第22頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六指示電路2.檢波電路(1)平均值檢波器(2)有效值檢波器第23頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六同步檢波器在現(xiàn)代校準接收機中,無一例外使用同步檢波器,這是因為調(diào)諧式窄帶濾波器雖然能濾除干擾信號及噪聲,但中心頻率不穩(wěn),帶寬與中心頻率有關,故濾波電路的有效Q值不可能無限高,以致不可能把濾波器的通頻帶做得無限窄。另外,被測信號的頻率也不會很穩(wěn)定,其變化量限制了通頻帶不能太窄,這樣就限制了對干擾和噪聲的抑制。同步檢波器是濾除噪聲和其他干擾的一種有效的方法。它沒有包絡檢波器的噪聲倍增效應,噪聲是附加在直流輸出上的一個交流分量,可以用低通濾波的方法降低影響。同時,只有同相位的噪聲才附加在直流電平上,正交分量被抑制,進一步降低了噪聲的影響。它由信號通道濾波器、相敏檢波器(一般是模擬乘法器,也稱為混頻器)和低通濾波器三部分組成。第24頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六鎖相同步檢波器第25頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六當輸入到檢波器的中頻穩(wěn)定性較差,漂移較大時,可采用調(diào)制型同步檢波器。中頻信號通過調(diào)制器被低頻信號調(diào)制,再經(jīng)過幅度檢波器和低通濾波器,檢出低頻信號,其幅度反映了輸入中頻信號的幅度值。這種作法的實質(zhì)也是進行頻率變換,把工作頻率由中頻變?yōu)榈皖l,使同步檢波器的工作頻率為穩(wěn)定的調(diào)制源的基頻,保證了同步檢波器的穩(wěn)定工作。調(diào)制型同步檢波器第26頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六并聯(lián)替代接收機中的同步檢波器第27頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六電表電路在校準接收機中,目前應用兩種電表電路:模擬電路和數(shù)字電壓表電路。HP8902A采用數(shù)字電壓表作電平指示。第28頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六參考信號源參考信號源由與接收機中頻(低中頻)相等的晶體信號源、噪聲產(chǎn)生器、標準衰減器及射頻前級的級誤差修正電路組成,在輸入信號幅度不同時,射頻衰減器的設置是不一樣的,其設置不同,輸入端的匹配情況及誤差情況也不同。參考信號輸出1.5MHz晶振穩(wěn)幅電路級誤差校正電路檢波器0.1dB步進0~70dB標準衰減器噪聲產(chǎn)生器圖14—1—26

參考信號源第29頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六校準接收機的檢定校準接收機是一臺高準確度寬動態(tài)范圍的電平測量設備。故對校準接收機的計量檢定主要是校準電平和相對電平(衰減)兩大部分。由于它是調(diào)諧超外差式電平表,故它的頻率準確度受調(diào)諧機構和中頻帶寬(檢波帶寬)的限制不可能很高(帶有頻率計數(shù)功能的可較高),該項列為參考性指標,只要它能調(diào)諧收到信號就可以認為調(diào)諧部分工作正常。另外由于接收機都有AFC(自動頻率跟蹤)電路或鎖相環(huán)路,故中頻帶寬也無法單獨測量,帶寬是否正常,只能反映在噪聲對低電平測量準確度影響的程度中。第30頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六檢定系統(tǒng)及其工作原理接收機頻率顯示的檢定是在工作正常性檢查之后檢定頻率顯示的(或刻度)范圍及誤差的,由一臺信號源,頻率計和功分器組成,如圖14—2—1所示的檢定原理框圖。信號源和頻率計的頻率范圍應大于被檢校準接收機的范圍,上下限擴展約20%,頻率計的承受功率應大于0dB,信號源的輸出功率應大于10dB。用頻率計做頻率檢定,其不確定度應為,通過間接測量進行檢定。信號源功分器頻率計被檢接收機第31頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六檢定方法校準接收機的頻率范圍及顯示(刻度)誤差的檢定一般按如下步驟進行:

1.按圖14—2—1連接儀器設備,并按規(guī)定預熱。

2.被檢校準接收機頻率置于最低(或每一波段的最低),調(diào)節(jié)信號源的輸出頻率使校準接收機收到信號并指示最大值,此時在頻率計數(shù)器上讀出頻率值,應符合被檢校準接收機的下限頻率值要求,然后向上調(diào)節(jié)信號源頻率,同時對應向上調(diào)節(jié)被檢接收機的頻率,并能收到信號,應無收不到信號的頻率點。

第32頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六檢定方法3.被檢校準接收機頻率置于最高(或每一波段的最高)頻率點,調(diào)節(jié)信號源輸出頻率,使校準接收機收到信號并指示最大值,此時在頻率計上讀出的頻率值,應符合被檢校準接收機的上限頻率值要求。

4.在被檢校準接收機的整個頻段(或每個波段)按說明書的要求選幾個頻率點,信號源按順序設置在這些頻率點上,被控校準接收機讀出的頻率為,頻率計上讀出的的頻率值為,被控校準接收機的頻率顯示誤差為,或相對誤差為:應小于或等于說明書上給出的技術指標。第33頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六高輸入阻抗校準接收機的檢定方法校準時,先把接收機測量電平放到指定位置,按下自校開關,接收機處于自校狀態(tài),輸入端不接任何信號,內(nèi)部校準信號源由ur端接入接收機,調(diào)整內(nèi)部電壓標準使校準信號源輸出一個規(guī)定的標準電壓,再調(diào)整接收機的增益,使其指示在規(guī)定的刻度。然后接收機打在測量狀態(tài),此時內(nèi)部校準信號源與接收機斷開,把外部高頻電壓標準接到接收輸入端,調(diào)節(jié)高頻電壓標準的輸出使接收機收到信號并指示到規(guī)定值,在高頻電壓標準上讀出電壓值,此值與內(nèi)部標準電壓之差值,為校準電平的誤差。具體操作請參閱JJG-252-81《RS—2、RS—3校準接收機檢定規(guī)程》。第34頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六低輸入阻抗標準接收機的檢定方法像DO—16、KH2040、ME642A型接收機,輸入阻抗都是50歐姆。以ME642A為例介紹該類型接收機校準電平的檢定方法。校準接收機電壓校準電平的檢定電路框圖第35頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六從高頻電壓測量的理論分析中我們可以得到,當一個衰減器連接到一個設備上,在設備的輸入端的電壓駐波比為SV時,在衰減器的另一端的電壓駐波比Sm為:駐波比的改善程度與衰減器的衰減量的關系式中:,稱為雙曲函數(shù)Θ是以奈貝為單位的衰減量,1dB=0.1151NP(奈貝)第36頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六駐波比與衰減量的關系列表從表中看出在衰減量為某定值時,若Sv在某個范圍內(nèi)變化,Sm基本為一恒定值。例如選定衰減量為15dB,當SV在5~1.1變化時,Sm恒定為1.065,這就要求衰減器本身的電壓駐波比小于Sm值。DBSVSm35~3.13.102365~1.71.671105~1.31.222155~1.11.065165~1.11.052205~1.051.020第37頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六衰減器的傳輸誤差衰減器的傳輸誤差為:上式是衰減器電壓傳輸誤差的精確表達式。但S22、Γi的相位一般是難以確定的,只能按最壞組合取模值,得到最大誤差限:第38頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六當校準時,接收機輸入端的電壓駐波比在說明書中給出:1.15(0.1~600MHz)和1.3(600~1200MHz),衰減器的電壓駐波比為1.05時,計算電壓傳輸誤差限如下表:S22ΔLVdB%0.070.0250.0150.170.050.030.350.130.0250.0280.320.050.0560.65衰減器的傳輸誤差列表第39頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六功率標準的檢定裝置及原理功率計/功率頭組合的與頻率有關的校準因子,可用功率標準校準而得到,并將校準因子存入功率計的內(nèi)存中,以備調(diào)用。該類型的校準接收機內(nèi)帶有一個點頻的0dBm校準信號源,用它完成對功率計/功率頭組合的零點調(diào)節(jié)和絕對電平的校準。這個點頻標準信號源可用標準功率計準確測得其值,不確定度應滿足所給技術指標要求,例如0dBm±0.03dB。

第40頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六相對電平的檢定裝置信號源10dB標準衰減器10dB校準接收機相對電平檢定的原理框圖從上述校準接收機的原理可知,它是由電壓(或功率)標準與中頻替代技術相結合的儀器,具有中頻標準衰減器(或精密的中頻增益級)和線性極好的檢波器的超外差接收機,相對電平就和標準衰減器具有同等的含義,因此相對電平的計量檢定和衰減器的計量檢定方法相同,所用儀器為:1.信號源:輸出頻率范圍滿足被檢定校準接收機的頻率范圍且輸出幅度穩(wěn)定,30分貝幅度變化優(yōu)于0.05%。2.標準衰減器:頻率范圍滿足檢定要求,能10dB和1dB步進,誤差限為,70dB累計優(yōu)于0.06。3.隔離衰減器:頻率范圍滿足要求,一般采用10dB固定衰減器駐波系統(tǒng)優(yōu)于1.05。我們以HP8902A接收機為例說明相對電平的檢定原理。

第41頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六相對電平的檢定方法完成HP8902A的自校,調(diào)節(jié)信號源輸出頻率為給定值例如300MHz,按一下頻率鍵,使接收機顯示被測頻率300MHz,也就調(diào)出了300MHz的功率校準因子,再調(diào)節(jié)信號源輸出功率,使HP8902A在功率測量狀態(tài)時顯示0dBm。并按下黃色鍵和[RFPower]鍵轉換到接收機工作狀態(tài),按下[CAL]鍵,啟動校準過程(在校準期間保持信號源輸出不發(fā)生變化)。把用功率計測得的結果與用接收機測得的結果精確比較,并改變接收機的增益,使得接收機的射頻前端電路(包括射頻衰減器、射頻放大器和混頻器)的誤差和輸入阻抗與源端失配的誤差得到補償。整個校準過程是自動完成的。校準過程完成后,每10dB步進增加標準衰減器的衰減量,讀出對應的接收機上的讀數(shù)。由于標準衰減器在0~70dB范圍內(nèi),數(shù)據(jù)最好,故當標準衰減器改變到60dB時,記住此時接收機的讀數(shù),減小信號源的輸出,把標準衰減器退回到10dB,調(diào)節(jié)信號源的輸出,使接收機指示的讀數(shù)和剛才一樣。這是由于信號源的輸出改變,匹配情況有所變化,用信號的輸出清除這種變化的影響。繼續(xù)以10dB步進改變標準衰減器,直到接收機讀數(shù)為-120dBm左右。再以1dB步進改變標準衰減器,到接收機讀數(shù)為-127dBm左右,記下相對應的接收機的讀數(shù)。在整個過程,接收機提示要重校接收機增益時(顯示[RACA]),按一下[CAL]鍵,這表示接收機改變了輸入端的射頻衰減器(或放大器),與系統(tǒng)的匹配情況有改變,需要改變接收機的增益補償,減少誤差因素。

第42頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六重復性考核的目的是為了證明標準設備及對其不確定度的分析是正確的,復現(xiàn)性能是優(yōu)良的。重復性考核的方法是:選用穩(wěn)定性好的被檢測試接收機HP8902A作為核查標準,完成預熱后(一般為加電后半小時),在相對短的時間內(nèi),用本裝置重復測量n次(n6),每次測得值為得到n個測量值。n次實驗標準偏差表征標準裝置的重復性:

應有:計量標準的重復性考核第43頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六計量標準的穩(wěn)定性考核計量標準經(jīng)較長時間使用后,性能會下降。穩(wěn)定性考核就是反復觀察其值的復現(xiàn)性,為計量標準的維修和核查提供依據(jù)。新研制或購置的標準必須經(jīng)過半年以上的穩(wěn)定性考核。其具體方法是選一臺穩(wěn)定性和重復性較好的被檢器具,每隔一個月測量一次,取n個測量值的算術平均值,作為本周期的測量結果,共測m個周期,也用貝塞爾公式計算其實驗標準偏差Sm,即為穩(wěn)定性:

式中,,為每個周期內(nèi)n次測量值的算術平均值,為m個周期的算術平均值一般情況下,n≥6,m≥4,Sm的值應小于標準的不確定度。

第44頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六計量標準的穩(wěn)定性考核舉例選擇長期穩(wěn)定性好的接收機HP8902A作為核查標準,每月用測量標準測量一回,每回測量n次(n6),計算n次測量平均值,共測m(m4)個月,計算m個平均值的平均值,并用貝塞爾公式計算標準偏差Sm()作為長期穩(wěn)定性。

應有:第45頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六校準接收機的檢定條件要求(一)環(huán)境條件環(huán)境溫度:(23±5)°C相對濕度:≤80%(二)供電電源:

50Hz±2Hz220V±10V

(三)其他:無影響正常工作的機械振動和電磁場干擾。第46頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六量值傳遞量值傳遞是指將國家最高計量標準按計量檢定系統(tǒng)逐級傳遞到各級計量檢定單位的計量標準,在傳遞過程,要求準確度損失最小,方法簡單易行,復現(xiàn)性和可靠性都很高。在高一級標準向低一級標準傳遞時,傳遞方法一般是用直接或間接測量,而受過渡性標準限制,間接測量比直接測量的準確度要損失的多些,因此在有條件的情況下首選直接測量的方法。當標準之間的準確度相當,可以用比對的方法,也可分為直接比對和間接比對兩種。例如,都是標準源(或表)時就要選用一個過渡指示器,又稱為過渡性標準,間接比對受過渡性標準的準確度、穩(wěn)定性和重復性的影響,量值傳遞關系如表14—2—3所示。

第47頁,共54頁,2023年,2月20日,星期六量值傳遞關系表標準信號發(fā)生器20Hz~26.5GHz-120dBm~20dBmFM500kHzAM(5~95)%U:(3~10)%綜合測試儀0.01~2.6GHzP~1W掃頻信號源0.1~20GHz掃頻儀1MHz~1GHz頻譜儀

20Hz~18GHz-127dBm~30dBm測試接收機0.1~1200MHz-120dBm~20dBm頻率特性測試儀

1MHz~1GHz直接測量國家標準調(diào)制度標準f:0.1~1000MHzΔf≤500kHz;U:0.2%AM≤99%;U:0.2%φM≤500kHz;U:1%功率標準f:10MHz~26.5GHzP:1~10mWU:(1~2.5)%頻率標準f:0.1,5,10MHzU:10-12衰減標準f:DC~26.5GHzA:0~130dBU:0.01dB/10dB高頻電壓標準V:0.2~1.5Vf:0.1~1300MHzU:(0.4~1)%調(diào)制度計0.15~1300MHzFM≤400kHz;U:1%AM≤99%;U:1%φM≤500kHz;U:0.3%功率計f:10MHz~26.5GHzP:-70dBm~30dBmU:(3~5)%k=2頻率計f:20Hz~40GHzU:10-9

k=2衰減器fA:DC~26.5GHzA:0~130dBU:0.02dB/10dB

k=2校準接收機f:0.1~1200MHzV:-20dBμ~130dBμU:(0.5~10)%k=2高頻電壓標準f:0.1~1200MHzV:0.2V~1.5VU:3%微電位計f:DC~1000MHzV:1μV~250mVU:1%~4%直接測量直接測量直接測量直接測量直接測量直接測量直接測量直接測量直接測量直接測

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