中華人民共和國國家計量技術規范JJF20782023實時頻譜分析儀校準規范i i ii

i -ii i ii

i -i-

- -

-20231012發布-

- -

-國

家

市

場

監

督

管

理

總

局 發

布JJF2078—2023實時頻譜分析儀校準規范i i ii

ii i ii

i-iRealtAnalyzers

JJF20782023歸

口

單

位:全國無線電計量技術委員會主要起草單位:中國計量科學研究院上海市計量測試技術研究院中國工程物理研究院計量測試中心參加起草單位:上海芯問科技有限公司本規范委托全國無線電計量技術委員會負責解釋JJF2078—2023本規范主要起草人:何 昭

(中國計量科學研究院)詹志強

(上海市計量測試技術研究院)王建忠

(中國工程物理研究院計量測試中心)魏 竹

(中國工程物理研究院計量測試中心)參加起草人:聶梅寧

(中國計量科學研究院)張 睿

(中國工程物理研究院計量測試中心)陳 綱

(上海芯問科技有限公司)JJF2078—2023目 錄1111111引言

………………………

(Ⅱ)11111111

范圍……………………

(1)2

引用文件………………

(1)3

術語……………………

(1)4

概述……………………

(2)5

計量特性………………

(2)5.1

最大實時分析帶寬…………………

(2)5.2

實時分析帶寬………………………

(2)5.3

全捕獲最小脈寬時的全幅度準確度………………

(2)5.4

不同信號模板比全捕獲最小脈寬時的幅度比……

(2)5.5

頻率模板觸發電平…………………

(2)5.6

無雜散動態范圍……………………

(2)5.7

帶內頻率響應………………………

(2)5.8

參考頻率……………

(2)5.9

頻率響應……………

(3)6

校準條件………………

(3)6.1

環境條件……………

(3)6.2

測量標準……………

(3)7

校準項目和校準方法…………………

(4)7.1

外觀及工作正常性檢查……………

(4)7.2

最大實時分析帶寬…………………

(4)7.3

實時分析帶寬………………………

(5)7.4

全捕獲最小脈寬時的幅度比………

(5)7.5

不同信號模板比全捕獲最小脈寬時的幅度比……

(7)7.6

頻率模板觸發電平…………………

(7)7.7

無雜散動態范圍……………………

(9)7.8

帶內頻率響應………………………

(9)7.9

參考頻率準確度……………………

(0)7.10

頻率響應

…………

(1)8

校準結果的表達………………………

(1)9

復校時間間隔…………

(2)附錄

A 原始記錄內頁格式

……………

(3)附錄B

校準證書內頁格式

……………

(6)附錄C 主要項目校準不確定度評定示例

……………

(9)ⅠJJF2078—2023引 言JJF1071—2010《國家計量校準規

范

編

寫

規

則》和

JJF1059.1—2012

《測

量

不

確

定度評定與表示》

共同構成支撐本規范編制工作的基礎性系列規范。本規范為首次發布。ⅡJJF2078—2023實時頻譜分析儀校準規范1

范圍本規范適用于頻率范圍為3Hz~50GHz實時頻譜分析儀和頻譜分析儀

中

實

時

頻

譜分析模塊的校準,其他頻率范圍的實時頻譜分析儀和實時頻譜分析模塊的校準可參照執行。2

引用文件本規范引用了下列文件:JJF1396

頻譜分析儀校準規范凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本

(包括所有的修改單)

適用于本規范。3

術語3.1

全捕獲最小脈寬 mintmeoffulintercept;MTFI實時頻譜分析儀100%捕獲的最窄脈沖持續時間。i i3.2

全捕獲幅度比

ampltuderati i100%幅度準確度當輸入信號的脈寬從寬至窄時,信號幅度與連續波狀態下的幅度之差。i c3.3

無雜散動態范圍

spurousfreedynamii cADC

(模數轉換器)載波頻率

(最大信號成分)的均方根幅度與實時分析帶寬內的最大噪聲成分的均方

根

值

之

比,

通

常

以dBc

(相

對

于載波頻率幅度)或dBFS

(相對于

ADC的滿量程范圍)

表示。3.4

瀑布圖

spectrogram時頻圖頻譜圖實時頻譜分析儀的一種顯示方式,

其中頻率用x

軸表示,

時間用

y

軸表示,

功率用顏色表示。-i l

i3.5

實時分析帶寬

real-i l

i與實時頻譜分析儀的數字轉換器和中頻帶寬相對應的,可以進行實時無縫捕獲的頻率跨度。注:實時頻譜分析儀的實時分析帶寬與掃頻式頻譜分析儀的掃頻寬度類似。i3.6

頻率模板觸發

frequencymasktrgger;FMTi在實時頻譜分析儀頻域,一種以預設的頻率-幅度門限為觸發條件的觸發方式。i3.7

帶內頻率響應

frequencyresponsedurngspan;FRSi最大實時分析帶寬內的幅頻特性。1JJF2078—20234

概述實時頻譜分析儀

(以下簡稱實時頻譜儀)

主要用于捕獲和分析瞬態及動態信號。實時頻譜儀主要由本振、混頻、濾波、采樣、數據處理、顯示等部分組成,典型的實時頻譜儀結構如圖1所示。

其將微波信號下變頻到中頻,然后

ADC數字化寬帶中頻信號,下變頻、濾波和檢測均以數字方式進

行,時

域、頻

域

轉

換

使

用FFT

(快

速

傅

里

葉

變

換)算法完成。圖1

典型的實時頻譜儀結構5

計量特性5.1

最大實時分析帶寬最大實時分析帶寬:512MHz。5.2

實時分析帶寬實時分析帶寬范圍:10Hz~512MHz;最大允許誤差:±0.3%。5.3

全捕獲最小脈寬時的全幅度準確度最小脈寬:1.8μs;幅度比最大允許誤差:±1.0dB。5.4

不同信號模板比全捕獲最小脈寬時的幅度比最小脈寬:7ns

(信號模板比:0dB~60dB);幅度比最大允許誤差:±1.0dB。5.5

頻率模板觸發電平12電平范圍:0dBm~-50dBm,最大允許誤差:±

(.0dB+頻率響應);12電平范圍:-50dBm~-60dBm,最大允許誤差:±

(.5dB+頻率響應)。5.6

無雜散動態范圍無雜散動態范圍:≥-80dBc。5.7

帶內頻率響應頻率響應最大允許誤差:±0.3dB。5.8

參考頻率頻率標稱值:10MHz;2JJF2078—2023頻率準確度:110-9。5.9

頻率響應頻率范圍:3Hz~50GHz;0頻率響應最大允許誤差:±

(.2~3)dB。0注:以上技術指標不作為合格性判據,僅提供參考,校準時應以被校實時頻譜儀技術說明書中所列技術參數要求為準。6

校準條件6.1

環境條件26.1.1

環境溫度:(3±5)℃。26.1.2

相對濕度:≤80%。2 56.1.3

電源電壓及頻率:(2 56.1.4

其他:周圍無影響校準工作正常進行的電磁干擾及機械振動。6.2

測量標準6.2.1

信號發生器頻率范圍及頻率準確度:250kHz~2GHz,110-7;最小脈沖調制寬度:7ns;相位噪聲:<-110dBc/Hz(偏離載頻1MHz)。6.2.2

信號發生器頻率范圍及頻率準確度:250kHz~50GHz,110-7;輸出電平范圍:250kHz~3.2GHz,-20dBm~13dBm,3.2GHz~40GHz,-20dBm~9dBm,40GHz~50GHz,-20dBm~5dBm;諧波失真:載頻<2GHz,<-30dBc;載頻≥2GHz,<-50dBc;相位噪聲:<-113dBc/Hz(偏離載頻1kHz);<-126dBc/Hz(偏離載頻10kHz)。6.2.3

函數發生器頻率范圍及頻率準確度:3Hz~250kHz,110-7;輸出電平范圍:-20dBm~13dBm。6.2.4

峰值功率計頻率范圍:50MHz~2GHz;峰值功率測量范圍:-20dBm~10dBm;峰值功率測量最大允許誤差:±0.3dB。6.2.5

功率計頻率范圍:3Hz~50GHz;功率測量范圍:-30dBm~10dBm;0功率測量最大允許誤差:±

(.1~1.0)dB。06.2.6

標準可變衰減器

3序號校準項目名稱1最大實時分析帶寬2實時分析帶寬3全捕獲最小脈寬時的幅度比4不同信號模板比全捕獲最小脈寬時的幅度比5頻率模板觸發電平6無雜散動態范圍7帶內頻率響應8參考頻率9頻率響應JJF2078—2023頻率范圍:10kHz~2GHz;衰減范圍:0dB~70dB,步進1dB;衰減最大允許誤差:±0.06dB/10dB。6.2.7

頻率計頻率測量范圍:10Hz~100MHz;頻率測量準確度:優于110-10;分辨力:0.1Hz。6.2.8

數字示波器7實時帶寬:≥2GHz;7存儲深度:≥10

;內部時基準確度:110-6。6.2.9

功分器頻率范圍:3Hz~50GHz;對稱性最大允許誤差:±0.25dB。7

校準項目和校準方法校準項目見表1。表1

校準項目表7.1

外觀及工作正常性檢查7.1.1

被校實時頻譜儀應帶有必要的附件。7.1.2

被校實時頻譜儀各按鍵、

開

關、

旋

鈕

等

應表1

校準項目表7.1

外觀及工作正常性檢查7.1.1

被校實時頻譜儀應帶有必要的附件。械損傷。7.1.3

被校實時頻譜儀通電后應能正常工作、顯示清晰。7.1.4

校準所用標準器和被校實時

頻

譜

儀

應

按

照

技

術

說

明

書

要

求

完

成

預

熱,

被

校

實

時頻譜儀應按照技術說明書要求完成全自校準。7.2

最大實時分析帶寬4JJF2078—20237.2.1

校準連接框圖如圖2所示。圖2

實時分析帶寬的校準連接框圖7.2.2

設置實時頻譜儀中心頻率為1GHz,

參

考

電

平

為

0dBm,

實

時

分

析

帶

寬

為

最

大值,RBW

(分辨力帶寬)

為最

大值,

選擇顯示方式為瀑布圖

(或其他實時頻譜分析模式),觸發方式為自由觸發。7.2.3

設置信號發生器為脈沖

調制狀態,

載波頻率為1GHz,

輸出功率為-10dBm,脈沖周期為30

ms,脈寬為全捕獲最小脈寬標稱值的10倍,打開射頻輸出。注:ALC設定以能否輸出穩定的脈沖調制信號為原則。s17.2.4

設置信號發生器輸出頻率為1GHz±

(pan0.8)/2,

分

別

讀

取

兩

次

信

號

輸

出s1時實時頻譜儀的載波信號頻率讀數,記

為

f1和

f2,按

式

(

)計

算

最

大

實

時

分

析

帶

寬,記錄于表

A.1中。 1fRAWmax=1.25(

1-f2) 1f式中:RAWmax———最大實時分析帶寬,MHz;f1———信號發生器頻率為1GHz+span/2時,實時頻譜儀頻率示值,MHz;f2———信號發生器頻率為1GHz-span/2時,搜索頻譜儀頻率示值,MHz。7.3

實時分析帶寬7.3.1

儀器連接如圖2所示。7.3.2

設置實時頻譜儀掃頻寬度為標稱值,中心頻率為1GHz,參考電平為0dBm,RBW、視頻帶寬、掃描時間自動。7.3.3

設置信號發生器為脈沖

調制狀態,

載波頻率為1GHz,

輸出功率為-10dBm,脈沖周期為30

ms,脈寬為全捕獲最小脈寬標稱值的10倍,打開射頻輸出。s227.3.4

設置信號發生器輸出頻率為1GHz±

(pan0.8)/2,依次打開實時頻譜儀峰s22值標記和增量標記,執行峰值搜索,讀取

頻

率

差

S0,

并

記

錄

于

表

A.2

中。

實

時

分

析

帶寬實際值可由式

()

計算得到,將其記錄于表

A.2中。S=1.25S0 ()式中:S———被校實時頻譜儀實時分析帶寬實測值,MHz;S0———實時頻譜儀兩次頻率測量之差,MHz。7.3.5

按照表

A.2設置成其他實時分析帶寬,重復操作步驟7.3.2~7.3.4。7.4

全捕獲最小脈寬時的幅度比7.4.1

光標實時讀取法7.4.1.1

連接如圖3所示。5JJF2078—2023圖3

全捕獲最小脈寬時的幅度比校準連接框圖7.4.1.2

實時頻譜儀設置為實時頻譜

分

析

模

式

并

復

位,

中

心

頻

率

為1GHz,

實

時

分

析帶寬

為

最

大

值,參

考

電

平

為

0dBm;根

據

技

術

說

明

書

要

求

選

擇

濾

波

器

類

型

(如iBlackman-Harrs),RBW

選擇最大值。i7.4.1.3

設置信號發生器為連續波狀態,載波頻率為1

GHz,輸出功率為-4dBm,打開射頻輸出。l7.4.1.4

實時頻譜儀測量菜單中選擇頻譜測量,先后按峰值搜索鍵、光標鍵和detal鍵,此時實時頻譜儀的ΔMkr1顯示為0Hz、0.00dB。7.4.1.5

設置信號發生器為脈沖調制狀態,

脈沖周期為30ms,

脈沖調制開,

調節信號發生器輸出信號的脈寬,使數字示波器脈寬讀數為全捕獲最小脈寬。7.4.1.6

調整實時頻譜儀的

掃

描

時

間,

使

波

形

穩

定

顯

示,

按

峰

值

搜

索

鍵,

讀

取

頻

譜

儀的幅度差值,記錄于表

A.3中。...7.4.1.7

按照技術說明書的要求,選擇其他濾波器類型,重復步驟74...7.4.2

非光標實時讀取法7.4.2.1

儀器連接如圖3所示。7.4.2.2

實時頻譜儀設置為實時頻譜

分

析

模

式

并

復

位,

中

心

頻

率

為1GHz,

實

時

分

析帶寬

為

最

大

值,參

考

電

平

為

0dBm;根

據

技

術

說

明

書

要

求

選

擇

濾

波

器

類

型

(如iBlackman-Harrs),RBW

選擇最大值。i7.4.2.3

設置信號發生器為連續波輸出,載波頻率為1

GHz,輸出功率為-4dBm,打開射頻輸出。7.4.2.4

實時頻譜儀選擇顯示方式為瀑布圖

(或其他實時頻譜分析模式),按峰值搜索鍵,讀取此時實時頻譜儀上的峰值功率示值P1,記錄于表

A.3中。7.4.2.5

設置信號發生器為脈沖調制狀態,

脈沖周期為30ms,

脈沖調制開,

調節信號發生器輸出信號的脈寬,使數字示波器脈寬讀數為全捕獲最小脈寬。f i37.4.2.6

用峰值功率計替換

數

字

示

波

器。

實

時

頻

譜

儀

啟

動

運

行

鍵,

一

段

時

間

后,

按f i3止鍵;在瀑布圖中按光標鍵,將光標

移

動

到

幀

像

周

期

(rametme)處

激

活,

此

時

頻

域圖上會有明顯的信號頻譜圖出現,

前

后

移

動

光

標,

直

到

找

到

頻

譜

圖

的

峰

值

功

率

最

大

處,即該幀的中心位置,利用峰值搜索得到該幀的功率示值P2,記錄于表

A.3中。7.4.2.7

按式

()

計算全捕獲最小脈寬時的幅度比,并記錄于表

A.3中。3Pr

=P2-P1 ()36JJF2078—2023式中:Pr———全捕獲最小脈寬時的幅度比,dB;P2———脈沖調制模式下實時頻譜儀的幅度示值,dBm;P1———連續波模式下實時頻譜儀的幅度示值,dBm。...7.4.2.8

按照技術說明書的要求,在不同的RBW

值和濾波器類型下重復步驟74...7.4.2.7。7.5

不同信號模板比全捕獲最小脈寬時的幅度比7.5.1

光標實時讀取法7.5.1.1

儀器連接如圖3所示。7.5.1.2

設置實時頻譜儀為實時頻譜

分

析

模

式

并

復

位,

中

心

頻

率

為1GHz,

實

時

分

析帶寬為最大值,參考電平為0dBm。7.5.1.3 設

置

信

號

發

生

器

為

脈

沖

調

制

狀

態,載

波

頻

率

為

1

GHz,輸

出

功

率

為-10dBm,脈沖周期為30ms,脈寬為全捕獲最小脈寬標稱值的10倍,打開射頻輸出。7.5.1.4

根據技術說明書要求選擇實

時

頻

譜

儀

濾

波

器

類

型

(如

矩

形),RBW

選

擇

最

小值,調整頻譜儀的掃描時間,使波形穩定顯示。l7.5.1.5

實時頻譜儀測量菜單中選擇頻譜測量,先后按峰值搜索鍵、光標鍵和detal鍵,此時實時頻譜儀的ΔMkr1顯示為0Hz、0.00dB。7.5.1.6

根據技術說明書的要求,

設

置

信

號

發

生

器

所

需

的

信

號

脈

寬,

讀

取

實

時

頻

譜

儀測量得到的幅度差值。記錄于表

A.4中。7.5.2

非光標實時讀取法7.5.2.1

儀器連接如圖3所示。7.5.2.2

重復步驟7.5.1.2~7.5.1.4。7.5.2.3

實時頻譜儀測量菜單中選擇頻譜測量,按峰值搜索鍵讀取幅度值P3,

并

記

錄于表

A.4中。7.5.2.4

根據技術說明書的要求,

設

置

信

號

發

生

器

所

需

的

信

號

脈

寬,

讀

取

此

時

頻

譜

儀的幅度值P4,并記錄于表

A.4中。47.5.2.5

按公式

()

計算幅度下降值,并記錄于表

A.4中。44PL=P4-P3 ()4式中:PL———不同信號模板比時全捕獲最小脈寬時的幅度比,dB;P4———不同調制脈寬下實時頻譜儀的幅度示值,dBm;P3———10倍全捕獲最小脈寬標稱值時實時頻譜儀的幅度示值,dBm。7.6

頻率模板觸發電平7.6.1

校準連接如圖4所示。7位置/MHz功率標稱值/dBm-10.000-2010.000-20JJF2078—2023圖4

頻率模板觸發電平校準連接框圖7.6.2

實時頻譜儀設置為瀑布圖

(或其他實時頻譜分析模式

)并復位,中心頻率為1GHz,實時分析帶寬為最大值,參考電平為0dBm;根據技術說明

書

的

要

求

選

擇

能

實現最小信號脈寬測量的RBW。編輯實時頻譜儀頻率觸發模板FMT,編輯參數如表2所示,頻率觸發模板示意圖如圖5所示。表2

FMT表2

FMT觸發模板7.6.3

設置信號發生器為脈沖

調制狀態,

載波頻率為1GHz,

輸出功率為-10dBm,脈沖周期為30

ms,脈寬為全捕獲最小脈寬標稱值的10倍,打開射頻輸出。7.6.4

設置實時頻譜儀的觸發方式為模板

內

觸

發,步

進

衰

減

器

置

0dB,調

整

信

號

發

生器輸出功率,使峰值功率計的峰值功率示值為-10dBm。注:8

i i t1

不同儀器模板內觸發命令不同,如insdeTrgger、Trggercondii i t2

選擇insde標準就是信號幅度在其上面的模板之內就可以觸發,大于-20dBm

就可以觸發,包括-10dBm。3

編輯頻率觸發模板時,對于無法刪除起始頻率點和終止頻率點的實時頻譜儀,此時將起始頻率點和終止頻率點的電平設置成與±10MHz處電平值一致。JJF2078—2023557.6.5

按照1dB步進增加步進衰減器衰減量,當出現信號跳動或者信號消失等不

能

可55靠觸發時,步進衰減器回調1dB,使用信號

發

生

器

進

行

微

調,按

照

0.1dB的

步

進

減

小輸出信號功率,至不能可靠觸發,讀

取

此

時

衰

減

器

的

衰

減

量A1和

信

號

發

生

器

的

功

率

調整量

L1,記錄于表

A.5中,按式

()

計算觸發電平實測值。Lm

=-10dBm-A1-L1 ()式中:Lm———觸發電平實測值,dBm;A1———衰減器衰減量,dB;L1———信號發生器的功率調整量,dB。7.6.6

根據表

A.5中的其他功率

標

稱

值,

改

變

實

時

頻

譜

儀

中

的FMT觸

發

模

板,

選

擇合適的步進衰減器10dB步進擋。7.6.7

重復步驟7.6.5,完成校準。7.7

無雜散動態范圍7.7.1

光標實時讀取法a i7.7.1.1

儀器連接如圖2所示。實

時

頻

譜

儀

設

置

為

實

時

頻

譜

分

析

模

式

并

復

位,

中

心a i率為1GHz,實時分析帶寬為最大值,參考電平為0dBm,根據技術說明書要求選擇濾波器類型

(如Blckman-Harrs),RBW

選擇最大值。7.7.1.2

設置信號發生器為連續波狀態,載波頻率為1

GHz,輸出電平為-4dBm,打開射頻輸出。7.7.1.3

實時頻譜儀選擇軌跡平均功能或檢波器選擇平均方式。lal la7.7.1.4

對于具有實時光標功能的頻譜

儀,先

后

按

峰

值

搜

索

鍵、光

標

鍵

和detlal la動deta鍵到實時分析帶寬內的最大雜散信號處,讀取此時det

值,并記錄于表

A.6中。7.7.2

非光標實時讀取法7.7.2.1

儀器連接如圖2所示。7.7.2.2

重復步驟7.7.1.2~7.7.1.4。f i7.7.2.3

實時頻譜儀啟動運

行

鍵,

一

段

時

間

后,

按

停

止

鍵;

在

瀑

布

圖

中

按

光

標鍵,f i光標移動到幀像周期

(rametme)處激活,此時頻域圖上會有明顯的信號頻譜圖出現,前后移動光標,直至找到頻譜圖的峰值功率最大處,即該幀的中心位置,利用峰值搜索得到該幀的功率示值P5,并記錄于表

A.6中。67.7.2.4

移動光標到實時分析帶寬

內

的

最

大

雜

散

信

號

處,

讀

取

此

時

實

時

頻

譜

儀

的

功

率6示值P6,并記錄

于表

A.6中;

按式

()計算實時頻譜儀無雜散動態范圍,

并記錄于表

A.6中。6SFDR=P6-P5 ()6式中:實時頻譜儀無雜散動態范圍,dBc;P6———實時分析帶寬內的最大雜散信號處的幅度示值,dBm;P5———載波信號幅度示值,dBm。7.8

帶內頻率響應9JJF2078—20237.8.1

儀器連接如圖6所示。圖6

帶內頻率響應校準連接框圖i7.8.2

實時頻譜儀設置為實時頻譜分

析

模

式

并

復

位,

中

心

頻

率

為1GHz,

實

時

分

析

帶i寬為最大值,參考電平為-9dBm,垂直顯示刻度

1dB/div,

根

據

技

術

說

明

書

要

求

選

擇濾波器類型

(如Blackman-Harrs),RBW

選擇最大值,其余自動。7.8.3

設置信號發生器為連續

波狀態,

載波頻率為1GHz,

輸出功率為-4dBm,

打開射頻輸出。7.8.4

記錄此時功率計示值并作

為

參

考,

實

時

頻

譜

儀

按

峰

值

搜

索

鍵,

讀

取

此

時

實

時

頻譜儀上的功率示值Pref,并記錄于表

A.7中。7.8.5

根據表

A.7改變信號發生器頻率,調節信號發生器功率使功率計示值保持不變,讀取此時實時頻譜儀的功率示值Pm,并記錄于表

A.7中。77.8.6

按式

()

計算帶內頻率響應。77Δm

=Pm

-Pref ()7式中:Δm———實時頻譜儀帶內頻率響應,dB;Pm———實時分析帶寬內某頻率處,實時頻譜儀的功率示值,dBm;Pref———參考頻率處,實時頻譜儀的功率示值,dBm。7.9

參考頻率準確度7.9.1

儀器連接如圖7所示。圖7

參考頻率準確度校準連接圖7.9.2

頻率計設置成最高分辨力或者是閘門時間設置成10s。7.9.3

讀取此時頻率計示值f0,并記錄于表

A.8中。87.9.4

按公式

()

計算參考頻率準確度,并記錄于表

A.8中。8f 0f 0

()

y=

fm

-f0

8式中:y———實時頻譜儀參考頻率準確度;JJF2078—2023fm———實時頻譜儀參考頻率標稱值,MHz;f0———頻率計示值,MHz。7.10

頻率響應7.10.1

儀器連接如圖6所示。i7.10.2

選擇實時頻譜儀校準信號頻率為參考頻率點,置實時頻譜儀中心頻率為其校準i信號頻率f0,并記錄于表

A.9中;

置實時分析帶寬為最大值,參考電平為-9dBm,垂直顯示刻度1dB/div,根

據

技

術

說

明

書

要

求

選

擇

濾波器類型

(如Blackman-Harrs),RBW

選擇1kHz,其余自動。7.10.3

設置信號發生器為連續波狀態,載波頻率為實時頻譜儀校準信號頻率,輸出功率為-4dBm,微調信號發生器輸出功率,

使

實

時

頻

譜

儀

上

峰

值

標

記

讀

數

為

-10dBm,將其記錄于表

A.9中,作為實時頻譜儀參考功率。7.10.4

讀取此時功率計示值

LPMR,并記錄于表

A.9中。97.10.5

按表

A.9設置信號發生器載波頻率和實時頻譜儀的中心頻率,

讀取實時頻譜9儀上峰值標記讀數

LSA,并記錄于表

A.9,記錄功率計讀數于表

A.9的

LPM表格中。7.10.6

按式

()

計算各個頻率點的輸入頻率響應FR。并記錄于附錄

A表

A.9中。 - 9LFR=(

SA-LPM)-(

10dBm

-LPMR - 9L式中:FR———實時頻譜儀頻率響應,dB;LSA———校準頻率處,實時頻譜儀的功率示值,dBm;LPM———校準頻率處,功率計的功率示值,dBm;LPMR———參考頻率處,功率計的功率示值,dBm。8

校準結果的表達實時頻譜儀校準后,出具校準證書。校準證書至少應包含以下信息:a)

標題:“校準證書”;b)

實驗室名稱和地址;c)

進行校準的地點

(如果與實驗室的地址不同);d)

證書的唯一性標識

(如編號),每頁及總頁數的標識;e)

客戶的名稱和地址;f)

被校對象的描述和明確標識;g)

進行校準的日期,如果與校準

結

果

的

有

效

性

和

應

用

有

關

時,

應

說

明

被

校

對

象

的接收日期;h)

如果與校準結果的有效性或應用有關時,應對被校樣品的抽樣程序進行說明;i)

校準所依據的技術規范的標識,包括名稱及代號;j)

本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;k)

校準環境的描述;l)

校準結果及其測量不確定度的說明;m)

對校準規范偏離的說明;11JJF2078—2023n)

校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識;o)

校準結果僅對被校對象有效的聲明;p)

未經實驗室書面批準,不得部分復制證書的聲明。9

復校時間間隔復校時間間隔由用戶根據使用情況自行確定,推薦為2年。12脈寬μsP3dBmP4dBmPLdB不確定度

(k=2)dB脈寬μsP1dBmP2dBmPrdB不確定度

(k=2)dB標稱值MHzf1MHzf2MHz實測值RAWmaxMHz不確定度

(k=2)MHz標稱值MHz頻率差S0MHz實測值SMHz不確定度

(k=2)%JJF2078—2023附錄A原始記錄內頁格式被校實時頻譜儀外觀檢查正常

□ 不正常

□被校實時頻譜儀工作正常性檢查.正常

□ 不正常

□.表A1表A1

最大實時分析帶寬

RBW

濾波器:.表RBW

濾波器:.表A2

實時分析帶寬.表A3

全捕獲最小脈寬時的幅度比

RBW

濾波器RBW

濾波器:.表A4

不同信號模板比時全捕獲最小脈寬時的幅度比偏移載波頻率PrefdBmPmdBmΔmdB不確定度

(k=2)dB0MHzREFREF——————-1MHz-2MHz-5MHz-10MHz…1MHz2MHz5MHz10MHz…標稱值dBmA1dBmL1dBm實測值

LmdBm不確定度

(k=2)dB-20-30-40…載波頻率GHzP5dBmP6dBmSFDRdBcDANLdBc不確定度

(k=2)dB參考頻率MHzfmMHzf0MHz參考頻率準確度y%不確定度

(k=2)10.表A6

.表A6

無雜散動態范圍.表A7

帶內頻率響應.表A8

參考頻率準確度14

觸發方式:進入觸發JJF觸發方式:進入觸發.表A5

頻率模板觸發電平.頻率GHzLSAdBmLPMdBmLPMRdBmFRdB不確定度

(k=2)dBf0-10———REF———0.1———0.5———1———5———10———…———.JJF2078—2023.表A表A9

頻率響應脈寬μsPrdB不確定度

(k=2)dB脈寬μsPLdB不確定度

(k=2)dB標稱值MHz實測值SMHz不確定度

(k=2)%標稱值MHz實測值RAWmaxMHz不確定度

(k=2)MHzJJF2078—2023附錄B校準證書內頁格式.表B1.表B1

最大實時分析帶寬

RBW

濾波器:.表RBW

濾波器:.表B2

實時分析帶寬.表B3

全捕獲最小脈寬時的幅度比

RBW

濾波器RBW

濾波器:.表B4

不同信號模板比時全捕獲最小脈寬時的幅度比偏移載波頻率ΔmdB不確定度

(k=2)dB0——————-1MHz-2MHz-5MHz-10MHz…1MHz2MHz5MHz10MHz…標稱值dBmA1dBmL1dBm實測值

LmdBm不確定度

(k=2)dB-20-30-40…載波頻率GHzDANLdBc不確定度

(k=2)dB參考頻率MHz參考頻率準確度y不確定度

(k=2)10.表B6

.表B6

無雜散動態范圍.表B7

帶內頻率響應.表B8

參考頻率準確度17

觸發方式:進入觸發JJF觸發方式:進入觸發.表B5

頻率模板觸發電平.頻率GHzFRdB不確定度

(k=2)dBf0REF———0.10.51510….JJF2078—2023.表B表B9

頻率響應JJF2078—2023附錄C主要項目校準不確定度評定示例C.1

實時分析帶寬C.1.1

測量模型實時頻譜儀的實時分析帶寬是使用信號發生器直接測量。實時分析帶寬實際值由下式計算得到:S=1.25×S0式中:S

———被校實時頻譜儀實時分析帶寬實測值,MHz;S0

———實時頻譜儀兩次頻率測量之差,MHz。C.1.2

不確定度來源a)

信號發生器頻率準確度引入的不確定度u1;b)

實時頻譜儀分辨力引入的不確定度u2;c)

測量重復性引入的不確定度u3。經分析,上述各不確定度分量之間彼此不相關,對各分量求偏導,得到的靈敏系數c為:c1=c2=c3=1.25C.1.3

標準不確定度評定1)

信號發生器頻率準確度引入的不確定度u1依據信號發生器

技術說明書,

其頻率準確度為3.45×10-8,

設測量值落在該區間內的概率分布服

從均勻分布,k=

3

。

信號發生器為兩次輸出1

GHz±span/2信號,因此由信號發生器頻率不準引入的不確定度u1為:9u1=

2

×3.45×10-8×10/

3

=28.2Hz92)

實時頻譜儀分辨力引入的標準不確定度u2實時分析帶寬為50MHz時,

實時頻譜儀分辨力為0.01MHz,a2=±5kHz,

設測量值落在該區間內的概率分布為均勻分布,k=

3

,

由于實時頻譜儀進行了兩次測量,因此由實時頻譜儀分辨力引入的標準不確定度分量u2為:u2=

2

×5kHz/

3

=4.08kHz3)

測量重復性引入的不確定度u3實時

頻譜儀實時分析帶寬為50MHz時,

信號發生器輸出頻率差為40MHz的信號,短時間內對實時頻譜儀頻率差進行10次測量,測量結果見表C.1。19測量列測量值MHz140.00240.00340.00440.00540.00640.00740.00840.00940.001040.00序號不確定度分量不確定度來源分量評定方法分布包含因子標準不確定度ci輸出量標準不確定度分量1信號發生器頻率準確度a1=48.8HzB均勻3u1=28.2Hz1.2530.3Hz2實時頻譜儀分辨力a2=±5kHzB均勻3u2=4.08kHz1.255.10kHz3測量重復性0.0HzA——————u3=0.0Hz1.250.0HzJJF2078—2023.表C1

實.表C1

實時分析帶寬測量重復性s=

∑n2i= 1

xi -x則單次測量結果的實驗標準差:n-1 =0.0Hz即u3=0.0Hz。C.1.4

合成標準不確定度1)

不確定度分量匯總不確定度分量匯總見表C.2。.表C2

測量不確定度分量匯總表2)

.表C2

測量不確定度分量匯總表2)

合成標準不確定度以上各分量之間不相關,合成標準不確定度:C.1.5

擴展不確定度包含因子k=2,擴展不確定度U

為:20JJF2078—2023U=kuc

=11kHzC.2

全捕獲最小脈寬時的幅度比C.2.1

測量模型CPr=P2-P1 (.1)C式中:Pr———全捕獲最小脈寬時的幅度比,dB;P2———脈沖調制模式下實時頻譜儀的幅度示值,dBm;P1———連續波模式下實時頻譜儀的幅度示值,dBm。C.2.2

不確定度來源不確定度來源如下:Pa)

峰值功率計功率測量不準引入的標準不確定度u1(

r);PPPPPb)

信號發生器連續波和脈沖調制輸出時的功率不一致引入的標準不確定度u2(

r);PPPPc)

實時頻譜儀功率分辨力引入的標準不確定度u3(

r);d)

系統之間失配引入的標準不確定度u4(

r);e)

測量重復性引入的標準不確定度u5(

r)。C.2.3

標準不確定度評定Pa)

峰值功率計功率測量不準引入的標準不確定度u1(

r)PP按技術說明書,峰值功率計

功

率

測

量

的

誤

差

限

為

±0.30dB,

設

測

量

值

落在該區間P內的概率分布為均勻分布,k=

3

,

由于峰值功率計進行了兩次測量,

因此由峰值功率計功率測量不準引入的標準不確定度分量u1(

r)

為:u1

Pr

=

2

×0.30dB/

3

=0.24dBPb)

信號發生器連續波和脈沖調制輸出時的功率不一致引入的標準不確定度u2(

r)P根據技術說明書或校準結果,信號發生器連續波和脈沖調制輸出時的功率不一致為0.10dB,為正態分布,k=2,由于連續波

和

脈

沖

調

制

輸

出

時

的

功

率

不

一

致

引

入

的

標

準P不確定度分量u2(

r)

為:Pu2

Pr

=0.10dB/2=0.05dBPc)

實時頻譜儀功率分辨力引入的標準不確定度u3(

r)P實時頻譜儀的功率分辨力為0.01dB,a2=±0.005dB,

為

均

勻

分

布,k=

3

,

由于實時頻譜儀進行了兩次測量,因此由實時頻譜儀功率分辨力引入的標準不確定度分量Pu3(

r)

為:PPu3

Pr

=

2

×0.005dB/

3

=0.005dBPd)

系統之間失配引入的不確定度u4(

r)P在頻率為1GHz時,功率計和功分器輸出端等效源駐波均小于1.1,由于失配引入P的誤差限為

Δ1=±4.34×2×0.05×0.05=2.2%,

即Δ1=

±0.09dB,Δ1在

該

區

間

內的概率分布為反正弦分布,k=

2

,

則由于功率計和功分器之間的失配引入的標準不確定度分量u4(

r)

為:u4

Pr

=0.09dB/

2

=0.07dB

21測量列測量值dB1-0.582-0.603-0.574-0.595-0.596-0.607-0.578-0.609-0.5910-0.57序號不確定度分量不確定度來源分量評定方法分布包含因子標準不確定度1峰值功率計功率測量不準0.42dBB均勻30.24dB2信號發生器連續波和脈沖調制輸出時的功率不一致0.10dBB正態20.05dB3實時頻譜儀功率分辨力0.005dBB均勻30.005dB4系統之間失配0.09dBB反正弦20.07dB5測量重復性0.01dBA——————0.01dBJJF2078—2023Pe)

測量重復性引入的不確定度u5(

r)P短時間內對最小脈寬時的幅度比進行10次測量,測量結果見表C.3。.表C3

.表C3

全捕獲最小脈寬時的幅度比的測量數據s=

∑x-

2n -1

=0.01dB則單次測量結果的實驗標準差為:i-xi=1標準不確定度用實驗標準差表示,則Pu5(

r)

=0.01dBPC.2.4

合成標準不確定度1)

不確定度分量匯總不確定度分量匯總見表C.4。.表C.表C4

全捕獲最小脈寬時的幅度比不確定度分量匯總表JJF2078—20232)

合成標準不確定度以上各分量之間不相關,合成標準不確定度:ucPr

=

u

Pr

+u

Pr

+u

Pr

+u

Pr

+u

Pr

=0.26dBC.2.5

擴展不確定度PP包含因子k=2,擴展不確定度U(

r)

為:PPU(

r)

=k×ucPr

=2×0.26dB=0.52dBC.3

頻率模板觸發電平測量不確定度C.3.1

測量模型CLm=

-10dBm-A1-L1 (.2)C式中:Lm———觸發電平實測值,dBm;A1———衰減器衰減量,dB;L1———信號發生器的功率調整量,dB。C.3.2

不確定度來源PLLLA1)

峰值功率計測量功率示值誤差引入的標準不確定度u(

);PLLLA2)

功分器與實時頻譜儀間失配誤差引入的標準不確定度u1(

m);3)

功分器與峰值功率計間失配誤差引入的標準不確定度u2(

m);4)

功分器功率對稱性引入的標準不確定度u3(

m);5)

衰減器的衰減值引入的標準不確定度u(

);LL6)

信號發生器功率調整量引入的標準不確定度u1(

1);LL7)

重復性引入的標準不確定度u2(

1)。C.3.3

標準不確定度評定Pa)

峰值功率計測量功率示值誤差引入的標準不確定度u(

)P峰值功率計是由功率指示器和功率傳感器組成的,通常使用前需要使用其內置功率為0dBm、頻率為50MHz的參考源進行自校準。因此,功率計的測量誤差由以下幾部分組成:參考源輸出電平最大允許誤差

Δ1、峰

值

功

率

計

探

頭

線

性

誤

差Δ2、

峰

值

功

率

計探頭校準因子誤差

Δ3、自校準時功率傳感器與

參

考

源

的

失

配

誤

差Δ4。

根

據

功

率

計

的

技術指標:P1)

參考源輸出電平最大允許誤差

Δ1引入的標準不確定度u1(

)P參考源輸出功率最大允許誤差為±0.017dB,區間半寬度為0.017dB,服從均勻P分布,k=

3

,標準不確定度u1(

)

=0.01dB。PP2)

峰值功率計探頭線性誤差

Δ2引入的標準不確定度u2(

)P功率計線性誤差為±0.035dB,區間半寬度為0.035dB,服從均

勻

分

布,k=

3

,P標準不確定度u2(

)

=0.02dB。PP3)