JJF 1893-2021 (0.2～40)GHz電磁兼容喇叭天線校準(zhǔn)規(guī)范 高清晰版

中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范1(. 0z(. rcyns3發(fā)布 3實(shí)施國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局 發(fā)布1z電磁兼容喇叭天線校準(zhǔn)規(guī)范rzyns

1歸 口 單 位全國(guó)無(wú)線電計(jì)量技術(shù)委員主要起草單位中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院參加起草單位:西安電子科技大學(xué)本規(guī)范委托全國(guó)無(wú)線電計(jì)量技術(shù)委員會(huì)負(fù)責(zé)解釋本規(guī)范主要起草人:王維龍中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院吳釩中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院黃攀中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院參加起草人:李 勇西安電子科技大學(xué))目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位………………………4概述……………………5計(jì)量特性………………1天線系數(shù)F………………………

1)1)1)2)2)2)天線半功率波束寬度天線端口電壓駐波比

…………………………

2)2)6校準(zhǔn)條件 ……………

2)1環(huán)境條件……………2校準(zhǔn)用設(shè)備…………7校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法…………………1校準(zhǔn)項(xiàng)目……………2校準(zhǔn)方法……………

2)2)3)3)4)校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) )復(fù)校時(shí)間間隔 )附錄A 原始記錄格式 )附錄B 校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式 )附錄C 主要項(xiàng)目校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例 )附錄D 電磁兼容喇叭天線1m天線系數(shù)校準(zhǔn)原理 )Ⅰ引 言《 本規(guī)范依據(jù)F0國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》和F2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》編寫。本規(guī)范參考4無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法 第6部分:輻射騷擾和抗擾度測(cè)量?jī)x器 電磁兼容 天線校準(zhǔn)、6電磁兼容美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電磁騷擾的輻射發(fā)射)測(cè)量控制0)頻段天線校準(zhǔn)》和E3電磁騷擾測(cè)量天線標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法》中相關(guān)條款編寫。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱz電磁兼容喇叭天線校準(zhǔn)規(guī)范范圍本規(guī)范適用于符合、6和E—3要求的電磁兼容測(cè)試用喇叭天線的校準(zhǔn),頻率范圍為20,其他喇叭天線可參照本規(guī)范執(zhí)行。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:8無(wú)線電計(jì)量名詞術(shù)語(yǔ)及其定義3電磁兼容術(shù)語(yǔ)0)6電磁兼容美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)電磁騷擾的輻射發(fā)射)測(cè)量控制0)頻段天線校準(zhǔn)n-cdnnes0)]E3電磁騷擾測(cè)量天線標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)方法-en)4無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)方法第5部分:用于58z頻段輻射發(fā)射測(cè)量和抗擾度測(cè)量的天線校準(zhǔn)場(chǎng)地和參考場(chǎng)地-nroedygs:y-58)4無(wú)線電騷擾和抗擾度測(cè)量?jī)x器和測(cè)量方法 第6部分:輻射騷擾和抗擾度測(cè)量?jī)x器電磁兼容天線校準(zhǔn)eyd-y)凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)范。術(shù)語(yǔ)和計(jì)量單位自由空間天線系數(shù)ra在一個(gè)自由空間環(huán)境中,

從對(duì)應(yīng)于天線的機(jī)械視軸方向上

即天線的主軸線入射到天線位置的平面波的電場(chǎng)強(qiáng)度,與在一個(gè)連接到天線端口的指定負(fù)載上產(chǎn)生的電壓的1比值。單位為。1m天線系數(shù)1m1m

— 的方式確定的天線1m增益借助遠(yuǎn)場(chǎng)條件下天線增參照ED3 。 /。益與天線系數(shù)的關(guān)系所導(dǎo)出的天線系數(shù) 單位為m注m天線系數(shù)用于領(lǐng)域中符合性方面的測(cè)試,不能直接用于絕對(duì)場(chǎng)強(qiáng)測(cè)量和評(píng)價(jià)。其。天線端口電壓駐波比goVSWR在自由空間中

,天線輸入端口所呈現(xiàn)的電壓駐波比。標(biāo)準(zhǔn)天線a能夠精確計(jì)算或精確測(cè)量天線系數(shù)的天線作為參考測(cè)量的參考值。概述

,在標(biāo)準(zhǔn)天線法中

,標(biāo)準(zhǔn)天線的天線系數(shù)電磁兼容測(cè)試用喇叭天線主要用于測(cè)量受試設(shè)備)向外輻射的電磁波場(chǎng)強(qiáng),以及用于產(chǎn)生輻射抗擾度實(shí)驗(yàn)所需的場(chǎng)強(qiáng)。電磁兼容喇叭天線通常包括角錐喇叭天線和雙脊波導(dǎo)喇叭天線,許多電磁兼容喇叭天線以下簡(jiǎn)稱天線為寬帶天線,并用于在固定距離上進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,通常測(cè)試距離為1m3m等。計(jì)量特性天線系數(shù)m2f0。天線半功率波束寬度°5f0。天線端口電壓駐波比52f0。校準(zhǔn)條件1環(huán)境溫度1環(huán)境溫度:52相對(duì)濕度 0。3電源要求。4周圍無(wú)影響正常校準(zhǔn)工作的電磁干擾和機(jī)械振動(dòng)。校準(zhǔn)用設(shè)備測(cè)試場(chǎng)地天線測(cè)試場(chǎng)地是校準(zhǔn)天線參數(shù)的空間區(qū)域,z頻段內(nèi)推薦使用全電波暗室。2

需要滿足自由空間的傳輸條件。在注場(chǎng)地確認(rèn)方法參見(jiàn)。校準(zhǔn)用儀器網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率范圍;內(nèi)置源或外部信號(hào)源的輸出功率

:不低于5dBm;校準(zhǔn)套件z的機(jī)械或電子校準(zhǔn)件;動(dòng)態(tài)范圍:在z全頻段范圍優(yōu)于。測(cè)距儀器測(cè)距最大允許誤差標(biāo)準(zhǔn)天線

:5。頻率范圍;天線系數(shù):不確定度UB )天線轉(zhuǎn)臺(tái)的方位、極化轉(zhuǎn)動(dòng)定位控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)臺(tái)方位角可順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),角度步進(jìn)不大于;極化器轉(zhuǎn)角可順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),角度步進(jìn)不大于。天線轉(zhuǎn)臺(tái)的承重需要與待校天線及相應(yīng)的天線夾具相匹配。天線轉(zhuǎn)臺(tái)和極化器均需要內(nèi)置連接同軸電纜用的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié),其工作頻段需在0z以內(nèi)。輔助設(shè)備參考天線:頻率范圍。:注參考天線用于被校天線半功率波束寬度的校準(zhǔn),以及標(biāo)準(zhǔn)天線法中輻射發(fā)射場(chǎng)的產(chǎn)生。半功率波束寬度校準(zhǔn)時(shí)建議選用輻射波束窄、增益高的發(fā)射天線;用標(biāo)準(zhǔn)天線法時(shí)選用滿足場(chǎng)地遠(yuǎn)場(chǎng)條件λ的天線。其中D是被校準(zhǔn)天線的口面尺寸λ是測(cè)試頻率對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng),單。發(fā)射、接收天線塔用于安裝定位收發(fā)天線,天線塔滿足承重和架設(shè)高度要求。天線夾具實(shí)現(xiàn)收發(fā)天線與天線塔的精確安裝和定位

,在滿足使用要求的前提下,

體積應(yīng)盡可能小,并在天線口面后方的天線塔上局部安裝遮擋吸波材料,抑制天線塔、夾具對(duì)電磁波的反射。校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目如表1所示。3表1校準(zhǔn)項(xiàng)目表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目1外觀及工作正常性檢查23m天線系數(shù)3mz31m天線系數(shù)1mz4天線半功率波束寬度Wz5天線端口電壓駐波比Rz校準(zhǔn)方法外觀及工作正常性檢查完成視覺(jué)檢查,確認(rèn)被校準(zhǔn)天線機(jī)械或結(jié)構(gòu)完好,接觸面無(wú)氧化污損。天線連接器n深度檢查:檢查確認(rèn)被測(cè)天線N型或2、4m等)接頭的n深度,確保符合標(biāo)準(zhǔn)的偏差要求,表2給出N型接頭n深度允差參考值。表2N型連接器n深度允差N型連接器nm陽(yáng)~5陰~5根據(jù)校準(zhǔn)的頻率范圍對(duì)天線端口駐波比檢查:測(cè)量被校準(zhǔn)天線端口電壓駐波比,確保天線的端口滿足產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求。3m天線系數(shù)3mz標(biāo)準(zhǔn)天線法校準(zhǔn)步驟及其數(shù)據(jù)處理如下:開(kāi)機(jī)預(yù)熱 、 , 。打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器 設(shè)備電源 按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱天線安裝設(shè)置將發(fā)射天線、標(biāo)準(zhǔn)天線天線系數(shù)已知為分別以相同極化方式安裝到發(fā)射天線和接收天線塔上,并在收發(fā)天線端口分別連接一個(gè)衰減器調(diào)整天線轉(zhuǎn)臺(tái)的平動(dòng)平臺(tái)和升降塔高度,使得收發(fā)天線的主軸對(duì)正;微調(diào)收發(fā)天線的極化,實(shí)現(xiàn)極化初步匹配,測(cè)量確認(rèn)收發(fā)天線的間距R標(biāo)準(zhǔn)天線的參考點(diǎn)一般已經(jīng)給出。儀表設(shè)置及測(cè)量頻率點(diǎn)的校準(zhǔn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為連續(xù)波測(cè)量模式,

測(cè)量參數(shù)為

依據(jù)需要設(shè)置校準(zhǔn)頻率點(diǎn)、中頻帶寬、源輸出幅度,保證參考測(cè)量的電平幅值進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi);以網(wǎng)絡(luò)分析儀與收、發(fā)天線相連的兩個(gè)端口為參考面對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行全雙端口校準(zhǔn),保存相應(yīng)頻點(diǎn)的校準(zhǔn)文件F1;選擇其他頻點(diǎn)進(jìn)行同樣操作,保存相應(yīng)校準(zhǔn)狀態(tài)文件Fi。注:41為提高校準(zhǔn)效率,網(wǎng)絡(luò)分析儀也可以設(shè)置為掃頻測(cè)量模式并相應(yīng)設(shè)置起始頻率、終止頻率、頻率步進(jìn)或測(cè)量點(diǎn)數(shù)等,其他設(shè)置均與本項(xiàng)相同;如果采用頻譜儀和信號(hào)源的方式,則需要考慮各端口反射對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的影響;必要時(shí),可在收、發(fā)天線端口與連接網(wǎng)絡(luò)分析儀的電纜之間分別加接衰減器建議衰減量為,端口駐波。參考測(cè)量將收發(fā)電纜端口

如有加衰減器

,則在衰減器端口)

分別與標(biāo)準(zhǔn)天線和發(fā)射天線相連,見(jiàn)圖。調(diào)用相應(yīng)校準(zhǔn)頻點(diǎn)的校準(zhǔn)狀態(tài)文件Fi,然后測(cè)量1,調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)接收天線的極化器,使得測(cè)量的1為最大值,并記錄于表1標(biāo)準(zhǔn)天線測(cè)量值”對(duì)應(yīng)列中,單位為。被校準(zhǔn)天線的測(cè)量

圖1標(biāo)準(zhǔn)天線連接示意圖用被校準(zhǔn)天線替代標(biāo)準(zhǔn)天線作為接收天線確保收發(fā)天線距離R用被校準(zhǔn)天線替代標(biāo)準(zhǔn)天線作為接收天線確保收發(fā)天線距離R不變被校準(zhǔn)天線的參考位置一般取口面位置如圖2所示。重復(fù)步驟并將此時(shí)該頻點(diǎn)上的測(cè)量值t單位為)記錄于表1被校天線測(cè)量值對(duì)應(yīng)列中。) 圖2被校天線連接示意圖,f其他頻點(diǎn)的測(cè)量選擇下一個(gè)校準(zhǔn)頻率,在完成校準(zhǔn)后需要再次將與天線端口相連的接收和發(fā)射電纜端口直通連接驗(yàn)證測(cè)量,在完成校準(zhǔn)后需要再次將與天線端口相連的接收和發(fā)射電纜端口直通連接

執(zhí)行步驟)完成其他頻點(diǎn)的校準(zhǔn)。記下,記下相應(yīng)直通時(shí)的測(cè)量值t單位為并依據(jù)|是否小于B進(jìn)行判定:當(dāng)|,則判定本次結(jié)果有效;5當(dāng)|,則判定本次結(jié)果可能有問(wèn)題,需要進(jìn)一步檢查,或重新進(jìn)行校準(zhǔn),直到滿足條件為止。數(shù)據(jù)處理將上述校準(zhǔn)結(jié)果分別代入式

,

計(jì)算得到被校準(zhǔn)天線的天線系數(shù)

記錄于表1天線系數(shù)對(duì)應(yīng)列中。 (

) ()式中:

t=f

ft 1t被校準(zhǔn)天線的天線系數(shù);f標(biāo)準(zhǔn)天線的天線系數(shù);t分別為連接標(biāo)準(zhǔn)天線和被校準(zhǔn)天線時(shí)1的模值。三天線法校準(zhǔn)步驟及其數(shù)據(jù)處理如下:開(kāi)機(jī)預(yù)熱 、 , 。打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為掃頻測(cè)量模式儀表設(shè)置和全雙端口校準(zhǔn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為掃頻測(cè)量模式

設(shè)備電源依據(jù)實(shí)際需要設(shè)置起始頻率,依據(jù)實(shí)際需要設(shè)置起始頻率

按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱終止頻率掃頻步、 、終止頻率掃頻步進(jìn)或頻點(diǎn);設(shè)置中頻帶寬、源輸出電平使得測(cè)量的電平幅值進(jìn)入系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)如采用頻譜儀加信號(hào)源時(shí),設(shè)置信號(hào)源的輸出幅度,頻譜分析儀的參數(shù),使得參考測(cè)量時(shí)測(cè)量電平在頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)按照?qǐng)D3所示用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件機(jī)械或電子在與收發(fā)天線端口直接相連的兩個(gè)電纜端口校準(zhǔn)參考端面對(duì)網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)進(jìn)行全雙端口校準(zhǔn)。天線安裝及其調(diào)試對(duì)正

圖3全雙端口校準(zhǔn)連接框圖按圖4所示,首先將1號(hào)天線和2號(hào)天線分別與連接到源端和接收端的衰減器連接,調(diào)整天線平動(dòng)平臺(tái),升降平臺(tái)位置,使得收發(fā)天線的主軸在同一直線上,調(diào)整收發(fā)天線口面的距離可用激光測(cè)距儀測(cè)量該距離達(dá)到需要的距離R。注:建議三只天線中有一只天線的天線系數(shù)為已知,以方便判斷測(cè)量過(guò)程中的問(wèn)題,提高效率等。極化匹配調(diào)整利用水平尺,初調(diào)收發(fā)天線的極化匹配,使收發(fā)天線處于同一極化方式水平、垂6直調(diào)整接收天線極化角度,使網(wǎng)絡(luò)分析儀1達(dá)到最大值。記錄網(wǎng)絡(luò)分析儀1測(cè)量值于表22對(duì)應(yīng)列中,即為兩天線之間的空間插入損耗可運(yùn)行自動(dòng)測(cè)量程序?qū)崿F(xiàn)。用3號(hào)天線置換2號(hào)天線,重復(fù)操作步驟完成空間插入損耗3的測(cè)量,并將測(cè)量值記錄于表2對(duì)應(yīng)列中。用2號(hào)天線置換1號(hào)天線,重復(fù)操作步驟完成空間插入損耗3的測(cè)量,并將測(cè)量值記錄于表2對(duì)應(yīng)列中。驗(yàn)證測(cè)量在完成校準(zhǔn)測(cè)量后

圖4三天線法測(cè)量示意圖,需要再次將與天線端口相連的接收和發(fā)射電纜端口直通連接,記下相應(yīng)直通時(shí)的測(cè)量值單位為)并依據(jù)|是否小于B進(jìn)行判定:若|,則判定本次結(jié)果有效;若|,則判定本次結(jié)果可能有問(wèn)題,需要進(jìn)一步檢查,或重新進(jìn)行校準(zhǔn),直到滿足條件。數(shù)據(jù)處理將上述測(cè)量結(jié)果分別代入式

)~

,

可得到被校天線的天線系數(shù),

并記錄于表212對(duì)應(yīng)列中。1=23-2+3-) )2 22=23-2+3-) )2 23=33-3+3-) )2( 2其中在全電波暗室中

近似自由空間中0

1 ()j R 5式中:

fη 233被校準(zhǔn)天線對(duì)的空間插入損耗;7f對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率,;R被校準(zhǔn)的天線對(duì)口面的距離,;123被校天線的天線系數(shù);0測(cè)量設(shè)備的特性阻抗;自由空間的固有阻抗約7?；ヒ追ㄐ?zhǔn)步驟及其數(shù)據(jù)處理如下:開(kāi)機(jī)預(yù)熱 、 , 。打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為掃頻測(cè)量模式儀表設(shè)置和全雙端口校準(zhǔn)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為掃頻測(cè)量模式

設(shè)備電源依據(jù)實(shí)際需要設(shè)置起始頻率,依據(jù)實(shí)際需要設(shè)置起始頻率

按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱終止頻率掃頻步、 、終止頻率掃頻步進(jìn)或頻點(diǎn);設(shè)置中頻帶寬、源輸出電平使得測(cè)量的電平幅值進(jìn)入系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)如采用頻譜儀加信號(hào)源時(shí),設(shè)置信號(hào)源的輸出幅度、頻譜分析儀的參數(shù),使得參考測(cè)量時(shí)測(cè)量電平在頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)按照?qǐng)D3用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)件機(jī)械或電子)在與收發(fā)天線端口直接相連的兩個(gè)電纜端口間使用相應(yīng)的校準(zhǔn)組件進(jìn)行全雙端口校準(zhǔn)。天線安裝及其調(diào)試對(duì)正按圖4所示,將兩只型號(hào)規(guī)格一致或近似的天線含被校準(zhǔn)天線)分別與連接到源端和接收端的B衰減器連接,調(diào)整天線平動(dòng)平臺(tái),升降平臺(tái)位置,使得收發(fā)天線的主軸在同一直線上,用激光測(cè)距儀調(diào)整收發(fā)天線口面的距離,達(dá)到需要的距離R3。極化匹配調(diào)整利用水平尺,初調(diào)收發(fā)天線的極化匹配,使收發(fā)天線處于同一極化方式水平、垂直調(diào)整接收天線極化角度,使網(wǎng)絡(luò)分析儀1達(dá)到最大值。將網(wǎng)絡(luò)分析儀1測(cè)量值作為兩天線之間的空間插入損耗L可運(yùn)行自動(dòng)測(cè)量程序?qū)崿F(xiàn)記錄于表。驗(yàn)證測(cè)量在完成校準(zhǔn)測(cè)量后

,需要再次將與天線端口相連的接收和發(fā)射電纜端口直通連接,記下相應(yīng)直通時(shí)的測(cè)量值單位為并依據(jù)|是否小于B進(jìn)行判定:若|,則判定本次結(jié)果有效;若|,則判定本次結(jié)果可能有問(wèn)題,需要進(jìn)一步檢查,或重新進(jìn)行校準(zhǔn),直到滿足條件。數(shù)據(jù)處理互易法是三天線法的一個(gè)特例,

是用兩只型號(hào)特性一致的天線

,并假設(shè)兩只天線的天線系數(shù)相等。其數(shù)據(jù)處理公式可從三天線法的公式中推導(dǎo)出來(lái),這里略去推導(dǎo)過(guò)程。將上述測(cè)量的數(shù)據(jù)分別代入公式即可得到被校天線的天線系數(shù)。2=L-K) )28式中:LK分別對(duì)應(yīng)公式)或公式、公式)中的L和K項(xiàng)。1m天線系數(shù)1mz校準(zhǔn)步驟和數(shù)據(jù)處理如下。開(kāi)機(jī)預(yù)熱打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器、

設(shè)備電源

,按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱。儀表設(shè)置和全雙端口校準(zhǔn)設(shè)置矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量模式為

W)

模式,

依據(jù)需要設(shè)置校準(zhǔn)的頻率點(diǎn),設(shè)置中頻帶寬=),測(cè)量參數(shù)設(shè)置為1,源輸出設(shè)置為適當(dāng)?shù)姆?使得測(cè)量的電平幅值進(jìn)入系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)如采用頻譜儀加信號(hào)源時(shí),設(shè)置信號(hào)源的輸出幅度,頻譜分析儀的參數(shù),使得測(cè)量電平在頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)針對(duì)與網(wǎng)絡(luò)分析儀連接的收發(fā)電纜的另外兩個(gè)端口分別連接一個(gè)0Ω衰減器并進(jìn)行全雙端口校準(zhǔn)分別對(duì)收發(fā)端口進(jìn)行開(kāi)路、短路、負(fù)載和直通校準(zhǔn)保存相應(yīng)頻點(diǎn)的校準(zhǔn)狀態(tài)文件F1,選擇其他頻點(diǎn)進(jìn)行上述同樣的操作,并保存相應(yīng)的校準(zhǔn)狀態(tài)文件Fi。天線安裝及其調(diào)試對(duì)正如圖5所示,首先將一對(duì)一樣的天線電器特性和幾何尺寸均相同分別安裝到發(fā)射天線和接收天線塔上,調(diào)整天線轉(zhuǎn)臺(tái)的平動(dòng)平臺(tái)和升降塔高度,使得收發(fā)天線的主軸對(duì)正;調(diào)整收發(fā)天線的極化,實(shí)現(xiàn)極化初步目視匹配;用激光測(cè)距儀調(diào)整收發(fā)天線口面的距離,達(dá)到需要的距離R=1m。極化匹配調(diào)整首先初調(diào)收發(fā)天線的極化匹配

使收發(fā)天線處于同一極化方式

水平

垂直其次用網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1,調(diào)整接收天線極化角度,使得接收信號(hào)達(dá)到最大值,完成極化匹配調(diào)整。雙天線端口間1的測(cè)量測(cè)量雙天線端口間的1,完成天線端口間插入損耗2的測(cè)量可運(yùn)行自動(dòng)測(cè)量程序?qū)崿F(xiàn))見(jiàn)圖,并將1測(cè)量數(shù)據(jù)記錄于表。圖51m天線系數(shù)校準(zhǔn)測(cè)量示意圖注:網(wǎng)絡(luò)分析儀也可以設(shè)置為掃頻模式,并相應(yīng)設(shè)置起始、終止頻點(diǎn)、頻率步進(jìn)和點(diǎn)數(shù)等,相應(yīng)的其他設(shè)置均與上述不變,這樣可以提高校準(zhǔn)效率。9驗(yàn)證測(cè)量在完成校準(zhǔn)測(cè)量后

,需要再次將與天線端口相連的接收和發(fā)射電纜端口直通連接,記下相應(yīng)直通時(shí)的測(cè)量值單位為并依據(jù)|的值是否小于B進(jìn)行判定:若|,則判定本次結(jié)果有效;若|,則判定本次結(jié)果可能有問(wèn)題,需要進(jìn)一步檢查,或重新進(jìn)行校準(zhǔn),直到實(shí)現(xiàn)條件的結(jié)論。數(shù)據(jù)處理該方法是用兩只型號(hào)特性一致的天線,

并假設(shè)兩只天線的天線系數(shù)相等

,從互易法公式推導(dǎo)出來(lái),參見(jiàn)附錄。將上述測(cè)量的結(jié)果代入式得到被校準(zhǔn)天線的天線系數(shù):m=fM1 )注使用三天線法的公式也可以推導(dǎo)出用三天線法校準(zhǔn)獲得的1m天線系數(shù)過(guò)程可參考三天線法的天線系數(shù)計(jì)算公式。天線半功率波束寬度Wz校準(zhǔn)步驟及其數(shù)據(jù)處理如下。開(kāi)機(jī)預(yù)熱打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器、儀表設(shè)置

設(shè)備電源

,按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱。網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置

( ) , ;設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀為連續(xù)波 模式 依據(jù)實(shí)際需要設(shè)置測(cè)量頻率點(diǎn) 設(shè)置中頻帶寬=);源輸出設(shè)置為適當(dāng)?shù)姆?使得測(cè)量的電平幅值進(jìn)入系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)如采用頻譜儀加信號(hào)源時(shí)設(shè)置信號(hào)源的輸出幅度、頻譜分析儀的參數(shù),使得參考測(cè)量時(shí)測(cè)量電平在頻譜分析儀的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)。轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)置設(shè)置方位轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)分辨率建議采用程序控制實(shí)現(xiàn)。

、轉(zhuǎn)動(dòng)速度

,轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍

,確認(rèn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向

;上述設(shè)置圖6半功率波束寬度W)測(cè)量0天線安裝設(shè)置及轉(zhuǎn)臺(tái)方位的初始化如圖6所示,將發(fā)射和被校天線口面正向面對(duì),分別安裝到發(fā)射和接收天線塔上;調(diào)整天線平動(dòng)平臺(tái)位置,使得收發(fā)天線的主軸在同一直線上;利用水平尺微調(diào)整,使收發(fā)天線處于同一極化方式;用激光測(cè)距儀測(cè)量收發(fā)天線口面間距并調(diào)整間距,使其滿足被測(cè)天線的遠(yuǎn)場(chǎng)距離要求;轉(zhuǎn)動(dòng)天線方位轉(zhuǎn)臺(tái)的方位角到0,使得接收天線口面方向與發(fā)射天線口面方向一致。相對(duì)幅度方向圖數(shù)據(jù)測(cè)量在方位角初始位置記錄相應(yīng)的0,按照設(shè)置的步進(jìn)和規(guī)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度δ推薦在新的位置再次測(cè)量δ,并記錄該值;以此類推,讓天線轉(zhuǎn)臺(tái)按同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)同樣的步進(jìn)角度,并記錄對(duì)應(yīng)的δ,最后在所需測(cè)量的空間內(nèi)完成不同方位角度上插入損耗L的測(cè)量,并得到一組與方位角對(duì)應(yīng)的L值序列:L=0Sδδ,…δ,…}將各個(gè)方位角及對(duì)應(yīng)的插入損耗測(cè)量值L記錄于表5中相應(yīng)位置。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)的歸一化:從上述各個(gè)方位角上測(cè)量的插入損耗L中取最大幅度值Lx,并用L數(shù)組中的每一項(xiàng)減去Lx這里取值單位均為,如果為絕對(duì)單位則是比值得到一個(gè)歸一化到最大值的新數(shù)組,記為。1=0LxδLxδLx,…,δLx,…,…0L}將新數(shù)組中對(duì)應(yīng)項(xiàng)記錄于表5中相應(yīng)位置。求得半功率波束寬度W:從新數(shù)組1中,在幅值為B的兩個(gè)位置確認(rèn)對(duì)應(yīng)的兩個(gè)方位角12,最后得到半功率波束寬度:W=12|,記錄于表5中相應(yīng)位置。 ( )測(cè)量其余頻率點(diǎn)的半功率波束寬度

HPBW改變網(wǎng)絡(luò)分析儀工作頻率,重復(fù)步驟,測(cè)量其余頻率點(diǎn)的半功率波束寬度。天線端口電壓駐波比z校準(zhǔn)步驟開(kāi)機(jī)預(yù)熱打開(kāi)天線校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)的儀器、網(wǎng)絡(luò)分析儀設(shè)置校準(zhǔn)

設(shè)備電源

,按要求開(kāi)機(jī)預(yù)熱。根據(jù)實(shí)際測(cè)測(cè)量頻段,設(shè)置網(wǎng)絡(luò)分析儀的測(cè)量起始、終止頻率,設(shè)置頻點(diǎn)數(shù);設(shè)置中頻帶寬;源輸出設(shè)置為適當(dāng)?shù)姆?選取網(wǎng)絡(luò)分析儀的某一端口進(jìn)行校準(zhǔn),如選擇1端口,則選擇測(cè)量1,顯示模式選擇R;選用一條適當(dāng)長(zhǎng)度的穩(wěn)幅穩(wěn)相的高性能電纜與所選擇端口連接,選取適當(dāng)?shù)臋C(jī)械或電子校準(zhǔn)件,在該電纜另一端進(jìn)行開(kāi)路、短路、負(fù)載校準(zhǔn)。天線端口駐波測(cè)量將被校準(zhǔn)天線安裝到天線塔上,

確保天線周圍沒(méi)有反射物,

將該電纜另一端與被測(cè)1天線相連運(yùn)行測(cè)量程序或手動(dòng)測(cè)量并保存測(cè)量結(jié)果回波損耗或電壓駐波比。結(jié)果處理將測(cè)量結(jié)果記錄于表6對(duì)應(yīng)列中校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)

,或直接存儲(chǔ)并繪制端口駐波圖。天線校準(zhǔn)后出具校準(zhǔn)證書(shū)。校準(zhǔn)證書(shū)至少應(yīng)包含以下信息:標(biāo)題:校準(zhǔn)證書(shū);實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)如編號(hào)每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);客戶的名稱和地址;被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期;如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性或應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;校準(zhǔn)環(huán)境的描述;校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;校準(zhǔn)證書(shū)簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的說(shuō)明;未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書(shū)的聲明。復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔由用戶根據(jù)使用情況自行確定,推薦為1年。2附錄A原始記錄格式外觀及工作正常性檢查 表1標(biāo)準(zhǔn)天線法天線系數(shù)頻率GHz標(biāo)準(zhǔn)天線系數(shù)m標(biāo)準(zhǔn)天線測(cè)量值fdB被校天線測(cè)量值tdB天線系數(shù)m表2三天線法天線系數(shù)無(wú)駐波修正)頻率GHz距離mj2331m2m3m3表3互易法天線系數(shù)頻率GHz距離mjLdBAFm表41m天線系數(shù)頻率GHz1AFm4表5天線半功率波束寬度頻率: )方位角θ)插入損耗LdB歸一化后插入損耗L1dB半功率波束寬度HPBW)表6天線端口駐波頻率fGHz1VSWR5附錄B校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式外觀及工作正常性檢查 天線系數(shù)頻率fGHz天線系數(shù)AFm擴(kuò)展不確定度U)50天線半功率波束寬度頻率fGHz半功率波束寬度)506天線端口駐波頻率fGHz電壓駐波比VSWR507附錄C主要項(xiàng)目校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例本附錄對(duì)C)、 )z雙脊喇叭天線和~z頻段的角錐喇叭天線的天線系數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行不確定度評(píng)定,對(duì)~z頻段天線半功率波束寬度也進(jìn)行了不確定度評(píng)定。標(biāo)準(zhǔn)天線法校準(zhǔn)天線的天線系數(shù)不確定度評(píng)定測(cè)量模型根據(jù)公式)得到的天線系數(shù)測(cè)量模型:t=f+AT) )不確定度來(lái)源及標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定不確定度來(lái)源根據(jù)式)分析不確定度來(lái)源主要包括:測(cè)量被校準(zhǔn)天線的場(chǎng)地插入損耗T時(shí)引入的不確定度T測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)天線的場(chǎng)地插入損耗A時(shí)引入的不確定度A引用標(biāo)準(zhǔn)天線確定感應(yīng)電壓時(shí)引入的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定測(cè)量T時(shí)引入的不確定度T)T)包含的各分量見(jiàn)表T)按式)計(jì)算:1a1ammm表11T的分量

)分量來(lái)源1網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入uma天線端口的失配引入uam兩天線對(duì)正偏差引入m線極化天線對(duì)間的極化失配引入urm系統(tǒng)重復(fù)測(cè)量引入網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度分量1以測(cè)試8z頻點(diǎn)為例,參考矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量手冊(cè)得到由網(wǎng)絡(luò)分析儀本身引入1的測(cè)量結(jié)果的不確定度,見(jiàn)表。取整個(gè)頻段最大值1B則1。8表2網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度分量測(cè)量頻點(diǎn)1擴(kuò)展不確定度)標(biāo)準(zhǔn)不確定度18zBBB天線端口的失配引入的不確定度分量根據(jù)微波衰減測(cè)量的理論,失配引起的極端偏差為:MM+

1+

2+

1

r2+12

r+ - -

1+

2+

1

r2+12

r]式中:

網(wǎng)絡(luò)分析儀源端的端口反射系數(shù);網(wǎng)絡(luò)分析儀接收端的端口反射系數(shù);

)1212二端口網(wǎng)絡(luò)4個(gè)S參數(shù)。測(cè)量4個(gè)S參數(shù)以及向源和接收端看進(jìn)去的反射系數(shù)

然后針對(duì)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)按照公式)計(jì)算,得到 、 、4B5B8B在本頻段取最大偏差,且其為反正弦分布,則得到:/B兩天線對(duì)正偏差引入的不確定度分量天線對(duì)正包含俯仰、方位對(duì)正以及高度、左右對(duì)正,由對(duì)正偏差引起的不確定度采用實(shí)驗(yàn)的方式,讓天線對(duì)正產(chǎn)生一個(gè)可控的、可接受的偏差,然后通過(guò)試驗(yàn)確認(rèn)其對(duì)測(cè)量結(jié)果的貢獻(xiàn),相關(guān)數(shù)據(jù)見(jiàn)表。表3天線對(duì)正偏差引入的不確定度分量頻點(diǎn)GHz俯仰偏差dB方位偏差dB高低及左右偏差dB最大偏差dB464040062600838由表3取最大偏差-x,則m-x。且m分布判定為矩形分布,可得到:)

23mmB3)在天線對(duì)實(shí)現(xiàn)極化匹配之后,通過(guò)使接收天線左右分別轉(zhuǎn)動(dòng)角)在天線對(duì)實(shí)現(xiàn)極化匹配之后,通過(guò)使接收天線左右分別轉(zhuǎn)動(dòng)角,然后在~8z頻段內(nèi)針對(duì)每一個(gè)測(cè)量頻點(diǎn),取三組數(shù)據(jù)的最大偏差m,其分布判定為矩形分布,則:9m/B重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量1∑ni12n-1在)z頻段,分別每隔1z測(cè)量場(chǎng)地插損,試驗(yàn)重復(fù)0次,應(yīng)用式)處理測(cè)量的結(jié)果1∑ni12n-1( )式中:重復(fù)測(cè)量的次數(shù)

=

4in次測(cè)量中的第i次測(cè)量的1數(shù)據(jù);1n次測(cè)量的1的算數(shù)平均值。表4重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量頻點(diǎn)GHz實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差dB測(cè)定次數(shù)0770取三組數(shù)據(jù)的最大偏差,則:mmB)測(cè)量C時(shí)引入的不確定度分量T)依據(jù)公式且各不確定度分量間正交不相關(guān),則得到T)為:1am1ammm用標(biāo)準(zhǔn)天線)測(cè)量A時(shí)引入的不確定度A)由于采用標(biāo)準(zhǔn)天線與用被測(cè)天線完成一樣的過(guò)程,設(shè)置完全一致,所以這里省略分析,近似得到:1am1ammm引用標(biāo)準(zhǔn)天線確定感應(yīng)電壓時(shí)引入的不確定度)

≈B確定感應(yīng)電壓引入的不確定度3y)包含的各個(gè)分量見(jiàn)表,不確定度表達(dá)式為:AAPCD表53包含的不確定度分量

)分量來(lái)源uSTA標(biāo)準(zhǔn)天線的天線系數(shù)引入的不確定度分量uAP標(biāo)準(zhǔn)天線定位布置偏差導(dǎo)致感應(yīng)電壓差異引入的不確定度分量uAPC被校準(zhǔn)天線和標(biāo)準(zhǔn)天線的相位中心的偏差引入的不確定度分量uAD標(biāo)準(zhǔn)天線與被校準(zhǔn)天線的指向性差異引入的不確定度分量0標(biāo)準(zhǔn)天線)天線系數(shù)引入的不確定度分量A根據(jù)使用的標(biāo)準(zhǔn)天線校準(zhǔn)報(bào)告提供的不確定度參數(shù),可得到:) ( )

ABb標(biāo)準(zhǔn)天線

定位布置偏差導(dǎo)致感應(yīng)電壓差異引入的不確定度分量uAP標(biāo)準(zhǔn)天線在測(cè)量時(shí)由于安裝布置、定位系統(tǒng)的離散性,導(dǎo)致測(cè)量到的感應(yīng)電壓的差異,通過(guò)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)天線的多次安裝,并測(cè)量A,確認(rèn)這種偏差最大為,并設(shè)其符合矩形分布,得到:P/B被校準(zhǔn)天線和標(biāo)準(zhǔn)天線的相位中心的偏差引入的不確定度分量當(dāng)使用口面距離作為天線距離時(shí),會(huì)由相位中心的位置帶來(lái)偏差: ( ) r d

6相位中心,

圖1天線的相位中心與測(cè)量距離 。如圖1所示F和F分別是發(fā)射和接收天線的相位中心到天線口面的距離d是兩天線口面間距離是兩天線相位中心的間距e是天線的斜高E為在天線口面的電場(chǎng)強(qiáng)度和可以通過(guò)測(cè)試的方法確定也可以通過(guò)數(shù)字仿真的方法確定。根據(jù)國(guó)際上對(duì)雙脊喇叭天線的實(shí)驗(yàn)和分析經(jīng)驗(yàn),在3m測(cè)試距離上天線的相位中心帶來(lái)的誤差,假定相位中心A0T1,用一個(gè)誤差為5m來(lái)確定。根據(jù)式可以計(jì)算得到:dAT r

dA

1

≈B其分布為矩形分布,得到C。) 3d標(biāo)準(zhǔn)天線與被校準(zhǔn)天線的指向性差異引入的不確定度分量考慮到暗室對(duì)不同指向性天線的反射影響的差異,采用保持標(biāo)準(zhǔn)天線對(duì)和被校準(zhǔn)天線對(duì)兩組測(cè)量的相對(duì)位置、間距固定,在轉(zhuǎn)臺(tái)中軸線的視軸中心位置、左右偏m的位置,沿中軸線后延m的4個(gè)位置,取水平和垂直兩個(gè)極化方式在z頻段每隔1z分別測(cè)量,比較測(cè)量結(jié)果的偏差,并取偏差最大的天線對(duì)的測(cè)量結(jié)果在表6中列出。1表6標(biāo)準(zhǔn)天線與被校準(zhǔn)天線的指向性差異測(cè)量結(jié)果的變化極化方式頻段上的不同位置的最大偏差前移m 后移m左右各移m水平極化42垂直極化08由表)可知-D,其分布為矩形分布,則:D/3≈B標(biāo)準(zhǔn)天線確認(rèn)產(chǎn)生的感應(yīng)電壓引入的不確定度分量)根據(jù)公式)得到:AAPCD合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

≈B依據(jù)實(shí)際不確定度分量的來(lái)源,上述三個(gè)分量彼此獨(dú)立不相關(guān),其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:c=TA)取包含因子,則擴(kuò)展不確定度為UFc結(jié)果見(jiàn)表。表7標(biāo)準(zhǔn)天線法校準(zhǔn)C微波喇叭天線不確定度匯總表示例用波段標(biāo)準(zhǔn)天線)不確定度來(lái)源區(qū)間半寬度B概率分布包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定度dB網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量不準(zhǔn)8正態(tài)24天線端口失配3反正弦形20天線對(duì)正偏差5矩形33天線極化失配8矩形35重復(fù)性1正態(tài)01測(cè)量被校準(zhǔn)天線的場(chǎng)地插入損耗T時(shí)引入的1T)6測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)天線場(chǎng)地插入損耗A時(shí)引入的2A)6標(biāo)準(zhǔn)天線定位、布置誤差4矩形33標(biāo)準(zhǔn)天線天線系數(shù)引入不確定度5正態(tài)052表7續(xù))不確定度來(lái)源區(qū)間半寬度B概率分布包含因子標(biāo)準(zhǔn)不確定度dB標(biāo)準(zhǔn)天線和被校準(zhǔn)天線相位中心的偏差引入4矩形31標(biāo)準(zhǔn)天線與被校準(zhǔn)天線的指向性差異引入2矩形393)1合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc4擴(kuò)展不確定度UF)0三天線法校準(zhǔn)電磁兼容喇叭天線的天線系數(shù)不確定度評(píng)定測(cè)量模型及不確定度傳播律測(cè)量模型測(cè)量模型為:1=23-2+3-) )2( 2其中在全電波暗室中

近似自由空間中0

1 ( )j R

8式中:

f η 233被校準(zhǔn)天線對(duì)的空間插入損耗;f對(duì)應(yīng)的信號(hào)頻率,;R被校準(zhǔn)的天線對(duì)口面的距離,;被校天線的天線系數(shù);0測(cè)量設(shè)備的特性阻抗;自由空間的固有阻抗約7。2不確定度傳播律Nu=

y2(=N

x2 )c ∑xui ∑i i靈敏系數(shù)為:

1 i

121234567891=3203不確定度來(lái)源及標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定不確定度來(lái)源根據(jù)公式影響天線系數(shù)F測(cè)量結(jié)果的不確定度分量為:網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度分量1;3校準(zhǔn)用適配器引入的不確定度分量2;天線的相位中心與天線口面的距離差引入的不確定度分量3;由于線極化天線對(duì)間的極化失配引入的不確定度分量4;天線間的耦合引入的不確定度分量5;天線端口的失配修正引入的不確定度分量6;由于暗室的反射引入的不確定度分量7;天線對(duì)正引入的不確定度分量8;天線近場(chǎng)效應(yīng)引入的不確定度分量9;距離測(cè)量引入的不確定度分量0;重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量1。標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度分量1由于校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的不完善性導(dǎo)致串?dāng)_殘余、負(fù)載匹配殘差、源匹配殘差、傳輸跟蹤殘差等,均引入一定的系統(tǒng)誤差;而機(jī)器內(nèi)部的噪聲、連接器的重復(fù)性和連接電纜的穩(wěn)定性等也引入一定的隨機(jī)誤差。因此使用網(wǎng)絡(luò)分析儀必然引入一定的誤差。使用校準(zhǔn)件在z使用A2m電子校準(zhǔn)套件,結(jié)合實(shí)際測(cè)量頻點(diǎn)處給定的1幅度范圍,從矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀不確定度計(jì)算器rkr1版本計(jì)算得到在使用對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)套件的情況下1的幅度測(cè)量結(jié)果的不確定度,見(jiàn)表。表8網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度測(cè)量頻率范圍1擴(kuò)展不確定度dB標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1dB包含因子z084k=2校準(zhǔn)用適配器引入的不確定度分量在網(wǎng)絡(luò)分析儀的直通連接校準(zhǔn)測(cè)量時(shí),應(yīng)使用一個(gè)雙陰直通連接器,但在實(shí)際的天線校準(zhǔn)線路中,卻不再使用這個(gè)雙陰直通連接器,由此會(huì)給天線校準(zhǔn)帶來(lái)不確定度。雙陰直通連接器失配帶來(lái)的誤差可以簡(jiǎn)單表示為:式中:

r±121T和R發(fā)射和接收端口的反射系數(shù);

)121和2雙陰直通連接器的四個(gè)S參數(shù)。( 一般情況下,一個(gè)良好的雙陰直通連接器的端口反射系數(shù)都會(huì)優(yōu)于6B而插入損耗都會(huì)小于B。在這種情況下,通過(guò)式)可以計(jì)算得到:r±2B其分布為U形分布2/B天線的相位中心與天線口面的距離差引入的不確定度分量4對(duì)于雙脊喇叭天線來(lái)說(shuō),以喇叭天線的前端口面間的距離為兩個(gè)相位中心的距離而引入的天線系數(shù)的誤差是足夠小的,忽略的這一項(xiàng)可以添加到不確定度項(xiàng)中,因而對(duì)于雙脊喇叭天線,兩個(gè)天線的距離就用口面間的距離來(lái)代替。圖2天線的相位中心與測(cè)量距離當(dāng)使用口面距離作為天線距離時(shí),由相位中心的位置帶來(lái)的誤差為: ( ) r d

1如圖2所示F和F分別是發(fā)射和接收天線的相位中心到天線口面的距離d為兩天線口面間距離e是天線的斜高E為在天線口面的電場(chǎng)強(qiáng)度為兩天線相位中心的間距是由相位中心按照天線口面計(jì)算時(shí)引入的偏差F和F可以通過(guò)測(cè)試的方法確定,也可以通過(guò)數(shù)字仿真的方法確定。根據(jù)國(guó)際上對(duì)雙脊喇叭天線的實(shí)驗(yàn)和分析經(jīng)驗(yàn),對(duì)于z的雙脊喇叭天線,由于天線尺寸相應(yīng)縮小,天線的相位中心帶來(lái)的誤差也相應(yīng)減小?？梢约僭O(shè)FF3,在1m距離測(cè)試帶來(lái)的相位中心誤差為5。這樣,可以計(jì)算得到:dFF 3r

B其分布為矩形分布,則3/。由于線極化天線對(duì)間的極化失配引入的不確定度分量線極化天線對(duì)間的極化匹配是天線校準(zhǔn)中一個(gè)非常重要的問(wèn)題,為了確認(rèn)失配影響,在進(jìn)行不確定度評(píng)定時(shí),假設(shè)極化匹配的偏差接收和發(fā)射天線各為。這樣沿著主軸軸線的電場(chǎng)分量將是偏離角度的余弦函數(shù),所帶來(lái)的偏差為:n 1 其分布為矩形分布,則4/。喇叭天線間的耦合引入的不確定度分量被測(cè)量的喇叭天線對(duì)之間會(huì)出現(xiàn)多次的反射,這種反射還包括相應(yīng)的其他支撐設(shè)備的影響。當(dāng)只用一個(gè)單值距離來(lái)確認(rèn)自由空間的時(shí),由于喇叭間的反射將會(huì)產(chǎn)生很大的影響。這種影響將直接影響到測(cè)量值的準(zhǔn)確性。從8z到0z的駐波曲線見(jiàn)圖3和圖4可以看到,曲線以半個(gè)波長(zhǎng)為周期振蕩變化,主要顯示了天線之間的耦合影響。將曲線的波峰值和波谷值相減,可以得到由天線間相互耦合和多路徑耦合引入的不確定度。5圖38z空間駐波曲線2由圖可獲得最大偏差x,其半寬為cx,其分布為矩形2分布,則5/。圖40z空間駐波曲線天線測(cè)量時(shí)天線端口的失配修正引入的不確定度分量在進(jìn)行天線間的場(chǎng)地插入損耗測(cè)量時(shí),兩只天線的可看成一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)的兩個(gè)端口,根據(jù)微波衰減測(cè)量的理論,失配引起的極端偏差為:g e 1 r g e 1 r 2 e 1 r 2 1 e r +Γ S +Γ S +Γ S Γ S +S 2Γ Γ -e1+r2+e1r2+12er]式中:網(wǎng)絡(luò)分析儀源端的端口反射系數(shù);網(wǎng)絡(luò)分析儀分接收端的端口反射系數(shù);1212、二端口網(wǎng)絡(luò)的4個(gè)S參數(shù)。6依據(jù)實(shí)際校準(zhǔn)天線的頻段,在)z的范圍內(nèi)測(cè)量4個(gè)S參數(shù),以及向發(fā)射端和接收端的反射系數(shù),然后針對(duì)對(duì)應(yīng)的頻點(diǎn)依據(jù)式)計(jì)算,得到x=,可以取最大值,其分布為反正弦分布,則6/。由于暗室的反射引入的不確定度分量為了找出暗室反射對(duì)天線對(duì)插損測(cè)量的影響,采用保持天線對(duì)的相對(duì)位置、間距固定,在轉(zhuǎn)臺(tái)中軸線的常用位置、左右m的位置,沿中軸線后延m的4個(gè)位置,取水平和垂直兩個(gè)極化方式在)z頻段每隔1z分別測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果。表9暗室不同區(qū)域由于反射引起的測(cè)量結(jié)果的變化極化方式頻段上不同位置的最大偏差B前移m 后移m左右各移m水平極化47垂直極化292由表9可知x,其半寬為x,其分布為矩形分布,2則7/。天線對(duì)正引入的不確定度分量由于雙脊喇叭天線是方向性天線,因此如果天線對(duì)不正,將會(huì)測(cè)量不到主軸方向上的最大值,其測(cè)量結(jié)果將會(huì)引入誤差。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于雙脊喇叭天線在主瓣的半寬度一般為左右的情況下,波瓣圖的主瓣幅度)可以用式)近似表達(dá): )式中:

) 3方位角。在z頻段,測(cè)試距離為1。如果偏差,就相當(dāng)于水平偏差達(dá)到7。在天線的實(shí)際校準(zhǔn)中使用激光水平儀調(diào)整天線沿軸線的對(duì)正,

通常情況下

,水平偏差達(dá)到5m就已經(jīng)非常明顯了。對(duì)應(yīng)5m的水平偏差,z頻段對(duì)應(yīng)的方位角偏差僅為。因此與天線平移對(duì)正偏差相比,天線方向角的偏差的影響要大得多。假設(shè)發(fā)射和接收天線各偏離,則得到由天線對(duì)正引入的偏差為:tB其分布為矩形分布,則8/B天線近場(chǎng)效應(yīng)引入的測(cè)量不確定度分量通常在)z的C喇叭天線,要在3m或1m距離上校準(zhǔn)測(cè)量。由于在該位置上均為非理想遠(yuǎn)場(chǎng)的平面波,這種近場(chǎng)效應(yīng)導(dǎo)致測(cè)量的場(chǎng)地插入損耗時(shí)會(huì)產(chǎn)生偏差,借鑒z頻段天線分析這種影響的方法,采用實(shí)驗(yàn)比對(duì)的方式,確認(rèn)在z頻段,這種近場(chǎng)效應(yīng)產(chǎn)生約B的偏差,即,并7假設(shè)為矩形分布,則9/。距離測(cè)量引入的不確定度分量0頻率分量對(duì)天線系數(shù)的貢獻(xiàn)分量為:F=Dff=0ff, f ) ,對(duì)于本測(cè)量系統(tǒng)

使用的A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀

參考A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀手冊(cè),即由A矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀頻率讀出精度引入的不確定度可以忽略不計(jì),即。測(cè)量距離引入的不確定度天線口面間距對(duì)天線系數(shù)的貢獻(xiàn)分量為:

1DRR這里R是口面距離為距離為天線系數(shù)的貢獻(xiàn)分量,則與距離相關(guān)的不確定度分量為R=DR=0 ;R n)對(duì)于最壞的情況R1,則R=DR=0 rR n),r53≈3由此引起的天線系數(shù)的不確定度R,其中R為實(shí)際的距離r是距離的偏差引入的不確定度貢獻(xiàn)。天線間的間隔距離使用高精度激光測(cè)距儀,r53≈3實(shí)際測(cè)試距離為3m 則轉(zhuǎn)化為表示為g[]B其中f和r完全不相關(guān),則0=frB則由距離偏差引入的的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:R0B重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量1天線對(duì)間的插入損耗測(cè)量的重復(fù)性不確定度由A類統(tǒng)計(jì)不確定度給出,分的不確定度數(shù)值用A類統(tǒng)計(jì)不確定度計(jì)算式來(lái)給出,即n 1i)

因此這部)式中:

1

n-1ii次測(cè)量的1值;1n次測(cè)量1的平均值。在z頻段,分別每隔0z測(cè)量場(chǎng)地插損i。這樣的試驗(yàn)重復(fù)0次。由處理的測(cè)量結(jié)果得到單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差。取在整個(gè)頻段最大的標(biāo)準(zhǔn)差值作為8不確定度,得到1。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度根據(jù)上述分析)C寬帶喇叭天線系數(shù)測(cè)量結(jié)果的不確定度見(jiàn)表,則合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度c為。取包含因子,則擴(kuò)展不確定度為U=。 ( )表0

0

天線系數(shù)測(cè)量結(jié)果不確定度匯總表不確定度分量不確定度來(lái)源值dB分布類型系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)不確定度dB靈敏系數(shù)i貢獻(xiàn)量dBu1網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量精度8—2422u2校準(zhǔn)用適配器6U形分布2423u3天線的相位中心與天線口面的距離差5矩形分布3423u4線權(quán)化天線對(duì)間的極化失配2矩形分布3121u5天線間的耦合3矩形分布3725u6天線端口的失配修正2反正弦分布2121u7暗室反射9矩形分布3120u8天線對(duì)正5矩形分布3323u9天線近場(chǎng)效應(yīng)3矩形分布37250距離測(cè)量5矩形分布39341重復(fù)測(cè)量1—1129合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc3擴(kuò)展不確定度U)3天線半功率波束寬度W)校準(zhǔn)不確定度評(píng)定測(cè)量模型和標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式測(cè)量模型為:式中:

yW )W天線半功率波束寬度測(cè)量值。依據(jù)實(shí)際測(cè)量過(guò)程,由于測(cè)量引入的半功率波束寬度的不確定度分量為:方向圖相對(duì)幅度測(cè)量引入的不確定度分量1;方向角度測(cè)量誤差引入的不確定度分量2;重復(fù)測(cè)量半功率波束寬度引入的不確定度分量3;上述三個(gè)分量彼此獨(dú)立不相關(guān),依據(jù)不確定度傳播律公式,得到半功率波束寬度測(cè)9量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度表達(dá)式:123

=

)方向圖相對(duì)幅度測(cè)量的變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量測(cè)試環(huán)境反射引起的方向圖幅度的變化測(cè)試場(chǎng)地內(nèi)總是存在反射波,電磁波是按場(chǎng)疊加而不是按功率相加,所以很小的反射波就可以引起較大的測(cè)量誤差。一項(xiàng)很小的反射通過(guò)主瓣耦合到待測(cè)天線,可以完全掩蓋住耦合到旁瓣的直射波。暗室反射模型見(jiàn)圖。設(shè)直射波為Ed,

圖5暗室反射模型反射波為ER,則直射波與反射波同相和反相時(shí)可表示為:ExdER )EndER )測(cè)量得到的疊加場(chǎng)E的范圍為:測(cè)量旁瓣時(shí),

En<E<Ex如果相耦合的直射波和反射波強(qiáng)度相等,

)那么測(cè)出的旁瓣電平可能會(huì)高出,也有可能在測(cè)得的波瓣圖中成為零點(diǎn)。相對(duì)誤差σ單位為)可表示為:σEEdERdER) )計(jì)算結(jié)果如圖6所示,在測(cè)量主瓣寬度時(shí),關(guān)心反射電平對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響即對(duì)主瓣寬度的影響,利用圖6分析方向圖電平為B時(shí),在微波暗室中~z頻率范圍內(nèi),靜區(qū)反射率電平估值為B時(shí),可以估算相對(duì)方向圖幅度不確定度小于。圖6給定方向圖電平和反射電平時(shí)的相對(duì)測(cè)量誤差0Γ設(shè)定Γ,它為反射引起的幅度的正負(fù)偏差最大值。Γm=2 3≈B由于反射引起的電場(chǎng)強(qiáng)度的誤差而引入的方向圖的偏差見(jiàn)圖。) 圖7由于反射引起的電場(chǎng)強(qiáng)度的誤差而引入的方向圖的偏差b有限距離測(cè)量引入的方向圖幅度測(cè)量的不確定度分量在有限距離的場(chǎng)地上進(jìn)行方向圖測(cè)量,源天線的相位波前面在待測(cè)天線口徑上是一個(gè)球面,此時(shí)在待測(cè)天線口徑邊緣產(chǎn)生一個(gè)隨測(cè)量距離不同而變化的最大相位偏差,如圖8所示。圖8有限距離的影響R0—源點(diǎn)到待測(cè)天線口徑的距離;R—源點(diǎn)到待測(cè)天線口徑上任一點(diǎn)的距離;θ—天線測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)的方位角有限距離造成的相位誤差主要指由它產(chǎn)生的平方律相位誤差,實(shí)際測(cè)量中,將對(duì)半功率角的測(cè)量問(wèn)題,轉(zhuǎn)化為方向圖的相對(duì)幅度的測(cè)量問(wèn)題參考相關(guān)資料對(duì)于的相對(duì)幅度的影響分析,有限距離導(dǎo)致的相位差引起的方向圖的幅度的誤差可以忽略不計(jì),但有限距離導(dǎo)致的相對(duì)幅度本身的測(cè)量誤差還是存在的,參考相關(guān)資料對(duì)于相對(duì)幅度測(cè)量引入的偏差見(jiàn)。1表1有限距離導(dǎo)致的相對(duì)幅度偏差ΔΦ62R2λ2λB均勻分布13余弦分布81這里為簡(jiǎn)便起見(jiàn),不妨設(shè)由有限距離引起的相對(duì)幅的偏差為,設(shè)m=,則有mm。3由于上述兩種影響方向圖幅度的分量彼此獨(dú)立不相關(guān)準(zhǔn)不確定度m=mm。

,則共同影響方向圖幅度的標(biāo)鑒于天線方向圖在位置的斜率的不同,將導(dǎo)致引入的角度偏差的變化這里選取如下幾個(gè)頻點(diǎn)為代表,同時(shí)依據(jù)仿真方向圖在位置點(diǎn)的斜率,最終得到幅度偏差引入的W的不確定度1,見(jiàn)表。表2方向圖幅度偏差引入的W的不確定度1頻率GHz測(cè)試面kHPBWB幅度測(cè)量引入的幅度的不確定度幅度測(cè)量引起的不確定度u1)2E面994H面6960E面193H面7900E面390H面8930E面599H面6975E面390H面3980E面192H面696方向角度測(cè)量誤差引入的半功率波束寬度的不確定度由角度測(cè)量裝置轉(zhuǎn)臺(tái))產(chǎn)生的角度誤差:軸位指示誤差,1表示。測(cè)量天線位置控制器的軸定位角通常用的是同步發(fā)送機(jī)、結(jié)算裝置或數(shù)字編碼器。2其中軸位誤差是真實(shí)軸位角和編碼器或同步機(jī)指示軸位角之間的差別。典型的位置控制器的測(cè)角設(shè)備包含對(duì)于每一個(gè)軸比為1和1齒輪傳動(dòng)同步發(fā)送機(jī),根據(jù)不同設(shè)備型號(hào),轉(zhuǎn)軸指示誤差在范圍內(nèi)通常小于。由轉(zhuǎn)臺(tái)產(chǎn)生的角度誤差1由轉(zhuǎn)臺(tái)的生產(chǎn)商提供,一般是已知的,本系統(tǒng)中轉(zhuǎn)軸指示誤差為1。待測(cè)天線相位中心與轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸不重合而產(chǎn)生的角度誤差,2表示。由于1是隨機(jī)的,2是系統(tǒng)的偏差,所以總的誤差角度為:2按以下方法計(jì)算。

θ12 )dn

d θ ( )2R 21≈R21

2 式中:d天線相位中心偏離器旋轉(zhuǎn)軸的距離;1轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試的起始角度,在相位中心位置上轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試的角度;2轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試的中止角度,在測(cè)試某一電平時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)測(cè)試的角度;真實(shí)的測(cè)試角度:=)R為源天線與被測(cè)天線間的距離:當(dāng)Rd時(shí),可得2。從公式)可看出,誤差最大值將發(fā)生在π1=π時(shí)…。因此,最大誤差為:2≈θ

2)天線相位中心偏離轉(zhuǎn)軸距離為d引起的角度誤差原理圖如圖所示,天線相位中心偏離轉(zhuǎn)軸距離為d引起的角度誤差原理圖如圖所示

) 。圖9相位中心偏離轉(zhuǎn)軸中心引入的方向圖誤差實(shí)際測(cè)試中天線相位中心在口面前后位置估算在之內(nèi),而測(cè)試距離R在4m以上,則有2≈θ

)R 2 2x12θ°取最大偏差為不確定度分量,則得到: 22x°3重復(fù)測(cè)量引入的方向圖半功率波束寬度的不確定度33針對(duì)C天線喇叭進(jìn)行方向圖測(cè)量0次重復(fù)測(cè)量半功率角的結(jié)果見(jiàn)表。表30次重復(fù)測(cè)量引入的W的不確定度頻率GHz測(cè)試面仿真值)0次均值e)不確定度u3)2E面957H面2940E面106H面2540E面924H面3530E面635H面5365E面699H面2340E面482H面365的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度見(jiàn)表。表4天線半功率波束寬度)標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表頻率GHz測(cè)試面相對(duì)幅度測(cè)量引起的不確定度u1)轉(zhuǎn)角測(cè)量引不確定度u2)重復(fù)測(cè)量引入的方向圖半功率波束寬度的不確定度)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc)2E面4677H面66410E面3665H面06420E面0649H面36320E面9658H面76624表4續(xù))頻率GHz測(cè)試面相對(duì)幅度測(cè)量引起的不確定度u1)轉(zhuǎn)角測(cè)量引不確定度u2)重復(fù)測(cè)量引入的方向圖半功率波束寬度的不確定度)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc)5E面0694H面86470E面2628H面6650最后給出相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度見(jiàn)表。表5天線半功率波束寬度標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表頻率GHz測(cè)試面仿真值)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc)相對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度r相對(duì)擴(kuò)展不確定度Ur2E面9724H面21120E面1509H面22730E面9998H面32620E面6850H面52135E面6451H面27000E面4836H面3062z雙脊寬帶天線1m法天線系數(shù)校準(zhǔn)不確定度評(píng)定示例測(cè)量模型及不確定度傳播律測(cè)量模型依據(jù)三天線法相應(yīng)公式,

天線系數(shù)測(cè)量引入的不確定度貢獻(xiàn)為:1m+) )52式中:2

233233=13)分別為測(cè)量場(chǎng)地插入損耗23和3引入的不確定度分量。由于三組場(chǎng)地插入損耗的條件幾乎一致23)和3)認(rèn)為是一樣的,有))類似地考慮,有))。因此式)可以簡(jiǎn)化為:22U1m=1LK=3LK) )22: 、 , 式)中的各分量的靈敏系數(shù)為: 、 , 注本校準(zhǔn)采用三只同規(guī)格 同型號(hào)的天線 采用三天線法實(shí)施不確定度來(lái)源測(cè)量天線系數(shù)引入的不確定度分量來(lái)源如下:網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1時(shí)引入的不確定度分量1;校準(zhǔn)用適配器引入的不確定度分量2;天線端口的失配修正引入的不確定度分量3;由于暗室的反射引入的不確定度分量4;天線安裝和對(duì)正引入的不確定度分量5;距離測(cè)量引入的不確定度分量6;重復(fù)測(cè)量引入的不確定度分量7;不確定度傳播律參照三天線法相應(yīng)公式,

天線系數(shù)測(cè)量引入的不確定度分量的靈敏系數(shù)為:2123457=32依據(jù)不確定度傳播律公式公式為:

63,其中各個(gè)分量間彼此獨(dú)立不相關(guān),

其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度11234567標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度分量1

),在z頻段使用校準(zhǔn)件校準(zhǔn)。結(jié)合實(shí)際測(cè)量頻點(diǎn)處給定的,在z頻段使用校準(zhǔn)件校準(zhǔn)。結(jié)合實(shí)際測(cè)量頻點(diǎn)處給定的1幅度范圍 從矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的不確定度計(jì)算器rkry-)計(jì)算得到在使用對(duì)應(yīng)校準(zhǔn)套件的情況下1的幅度測(cè)量結(jié)果的不確定度,見(jiàn)。6表6網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量1引入的不確定度測(cè)量頻率范圍1擴(kuò)展不確定度dB標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1dB包含因子z220k=2校準(zhǔn)用適配器引入的不確定度分量在網(wǎng)絡(luò)分析儀的直通連接校準(zhǔn)測(cè)量時(shí),要使用一個(gè)雙陰直通連接器,但在實(shí)際的天線校準(zhǔn)線路中,卻不再使用這個(gè)雙陰直通連接器,由此會(huì)給天線校準(zhǔn)帶來(lái)不確定度。雙陰直通連接器失配帶來(lái)的誤差可以簡(jiǎn)單表示為:式中:

r±121

)T和R發(fā)射和接收端口的反射系數(shù);121和2雙陰直通連接器的四個(gè)S參數(shù)。一般情況下,一個(gè)良好的雙陰直通連接器的端口反射系數(shù)都會(huì)優(yōu)于6B<而插入損耗都會(huì)小于B。在這種情況下,通過(guò)式)可以計(jì)算得到:r±2B其分布為矩形分布,則2/3≈2≈B天線測(cè)量時(shí)天線端口的失配引入的不確定度分量同上。根據(jù)微波衰減測(cè)量的理論,極端的M±值不會(huì)比式)大:g e 1 r g e 1 r 2 e 1 r 2 1 e r +Γ S +Γ S +Γ S Γ S +S 2Γ Γ -e1+r2+e1r2+12er]依據(jù)實(shí)際校準(zhǔn)天線的頻段,在z的范圍內(nèi)每5z步進(jìn),測(cè)量三個(gè)喇叭天線的端口反射系數(shù),對(duì)于每一次場(chǎng)地插入損耗的測(cè)量,取對(duì)應(yīng)發(fā)射天線的反射系數(shù)為1、接收天線的反射系數(shù)為2,至于1和2,由于對(duì)于C天線F的不確定度要求的寬松并不需要修正只需要對(duì)誤差進(jìn)行評(píng)估這樣只需要確認(rèn)S參數(shù)的模值,這里1和2是實(shí)際測(cè)的,從公式)可見(jiàn),取盡可能1大的模值,在)z頻段1m距離上1最小可達(dá)B,據(jù)此可得到x=,其分布為U形分布,則3/。由于暗室的反射引入的插入損耗的不確定度為了摘出暗室反射對(duì)天線對(duì)插損測(cè)量的影響,采用保持天線對(duì)的相對(duì)位置、間距固定,然后在暗室常用位置的前、后、左、右的4個(gè)不同位置測(cè)量,結(jié)果取平均值。對(duì)本天線校準(zhǔn)系統(tǒng),在轉(zhuǎn)臺(tái)中軸線的常用位置、左右m的位置,沿中軸線后延m的4個(gè)位置,取水平和垂直兩個(gè)極化方式在)z頻段每隔1z分別測(cè)量,其測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表。7表7場(chǎng)地反射引起的不確定分量極化方式位置偏移引入的1的偏差rdB前移m 后移m左右各移m水平極化47垂直極化29由表7可知r,其分布為矩形分布,則:4/32≈B天線安裝與對(duì)正引入的不確定度由于雙脊喇叭6口面較大,在間距1m時(shí),其對(duì)天線