JJG 282-1981 同轴热电薄膜功率座检定规程.pdf

中华人民共和国 计 量 器 具 检 定 规 程 同 轴 热 电薄 膜 功 率 座 J J G 2 8 2 -8 1 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 同 轴 热 电 薄 膜 功率 座 检 定 规 程 犷 a C o a x ia l T h in F il m T h e r m o e le c tr i c餐 令 扣令 . 扣和 扣令 . ., . d P o we r He a d 本检定 规程经国家计 量总 局于1 9 8 1 年1 2 月2 1 日 批准， 并自 1 9 8 2 年 1 1 月 1日起施行。 归 口 单 位:中国计量科学研究院 起 草 单 位:中国计量科学研究院 主要起草人:魏光延冯新善 本规程技术条文由起草单位负责解释. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 目 录 一、概迷. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .( 1 ) 二、技术要求 ” ” “ “ ” ， ” ” “ “ ， ” 一( 2 ) 三、 检 定 条 件 和 检 定用 设 备 ” “ “ . ( 2 ) 四、检定项目 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 五、检定方法“ “ ” “ ， “ “ “ ，. “ ， ( 3 ) 六、误差计算及举例” ， ” ” ” “ ” “ ” ” ” 。 ( 6 ) 七、 检 定 结 果 及 检 定 周 期 “ ” 介 “ ，. ” 介 ” 一， ，- : ( 8 ) 附录 1 符号说明 ” ” ” ” ” ” “ ” ” 一( 1 0 ) 附录 2 检定数据记录格式” “ “ ” “ “ ” ” .( 1 峥 附录 3 检定证书内记录格式“ ” ” ” ” ” ” “ ” 一 ( 1 2 ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 J J G 2 8 2 - 8 1共 1 2 页第 1页 同轴热电薄膜功率座检定规程 本规程适用于检定新制造的 、修理调整后的和 使用中的同轴热电 薄膜功率座( 以下简称t f t 功率座) 的有效效率， 。 值、 校准因子凡值， 也适用于波异 t f t 功率座的检定。 一、概迷 1 同轴t f t 功率座和相应的指示器一 起，用来 测呈射频连续波功 率或脉冲调制波的平均功率。 t f t 功率计不同 于热敏电 阻功 率计: a t f t 功 率座里 安装的金属( 秘锑) 膜片是一个良好的匹配终端. 它既是吸收功率的 负载，又 是将射频功 串转换为直流热电势的热电偶 器件，如图 1 所示 b指示器不是 利用乎衡电桥的原理，而是一个高灵 敏度的直流 放大器. 。有效效率t 1 a 及校准因子K , 的含义不同. 有效效率lh的 定义为:t f t 功率座吸收的音频功率P , 与产生相同 的热电势时 t f t 功率座所吸收的射频功率 P o 之比，即 P . 月e = 气 二 - r e L 校准因子 K b 的定义为:t f t 一(1) 功率座吸收的 音频功 率P . 与产生相 同的 热电 势时入射到t f t 功率 座的输人端面上的射频功率P ; 之比，即 L 一_ _ _ _ J 指示器 图1 t f t 功率计示意图 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 共1 2 页第 2 页 J J G 2 8 2 - 8 1 ，P n =- 二 二 二 - 尸 (2 ) 二、 技 术 要 录 2被检 定的t f t 功 率 座上 应 标 明 产 品 型 号 、 出 厂 编号及额 定 功 率值。 3 与被检定的t f t 功 率座相配的指示器应预先校准。 4 检定应在被检t f t 功率座相应的 频段 内进行. 5 检定工作电平为1 m w和1 0 m w. 6 被检定的t f t 功率 座输人端电压驻波比在相应的频段内应符合 技术指标. 通常不 大于1 . 5 0 . 7 检定 时在测量端口必须保证有良好的 连接重复性。 三、检定条件和检定用设备 8 环境条件 检定应在恒温条 件下 进行.当用量热计作棕准功率计时， 室温应控制在2 。 土 1 C，用其他功率计作标准 时，室温可控制i E 之 0士5 ， 电源为50H7, 2 2 0 V 1 1 0 0 , ， 相对湿度低于8 0 %. ，所蔡设备列千夫 1 . 四、检 定 项 目 功 工作正常 性检查 将t f t 功率座和 与之配合使用的指示器 连接，接通电源后指示灯 应亮，在与t f t 功率座相应的量 程内，零点可以调整。 1 1 t f t 功率 座有效效率n . . 的检定. 1 2 t f t 功 率座校准因子凡。 的检定. 1 3 t f t 功率座输人端电压反射系数j r , I 值的 测量. 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 3 7 G2 8 2 -8 1 共1 2 页第 3页 表 1 徽波系统所需设备 ( 以1 - 6 G Hz 预段为例) 设咨 名 称主要指标建 议m粤! 数蛋 台台合台台只只只台合合 1住工J心月，止，立，.且侣毛二 撇 波信 号源 微波功举放大器 稳 幅器 稳 频器 筛 串计 电 动同轴 开关 定 向藕合 器 定 向执合 器 功 串计 教 字电压 表 电位差 计 In s 群 精 密诩 l a m 可 移短路 器 ! :i -6 GH z 了 ,2 一6 GH z I x 1 0 - , / 小时 I x l 0 - s f 小时 精度优子。 . 1 葵 f 3 0 -t 2 . 4 G Hz I o d B ,方 向性 2 5 d B I s 1 - -6 G Hz , I o d B 梢度，士I 肠 士0 . 0 2 务 0 . 0 2 级 4 5 d B GX - 2 6 , Xs r , X B :, a PW 一1 M S A-I W P - 4 ( XW - 4 ) P X - 1 2 , P X- I s 1. . 1入 TT - 2 , T T - s , T T - 4 已通6 0 7 0 7 5 UJ - 2 e 用 多个串 用 I r , I -0 . 9 s 0 平稳度:I 一2 x1 0 4 I r 小 )。 二4 a 精 度. 1 . 0 0 1 士 0 , o o s f( OH z ) 总精度.土 ( 1 , 0 -2 . 0 ) 9b 2 RI A 仿OR - D O O L B 002 6 各 名 标 准短路 器 铡 见线 标 is功串 计 住:总精度要溯源到国家标准. 五、检 定 方 法 “ t f t 功率 座的 检定，可选用 交替比对法、 单定向藕合器法、 调配反射计 及广义反射计 法 本规程用表1 中 的设备和器 仲组成如图I 所示的 微波传递系统，即 广义反射计. 图3 为简化的 原理图，图中 2 - z 端面为测量端口 ，3 - 3 端面为定向 祸合 器的旁臂输出端. 1 5 调整微波传递系统 1 5 . 1所有的仪器电源接通， 预热半小时.稳 频稳 幅信号源 调 到需要的 频率上，频率偏差应小于士 。 . 1 % ,幅度稳定度应优于 0 . 0 0 1 / h . 1 5 . 2测量端口接同轴测量线.同轴开关K打在B位置， 调节 调 配器T : ，使得测量端口的输人电压驻波比小于 1 . 0 1 ,即! 几 。 成 0 . 0 0 5 . 1 几 。 为从测量端口向 信号源看去的等效信号源电压反射系 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 共1 2 页第 4 页 J J G 2 8 2 - 8 1 图 2微波传递系统方框图 图 3广义反射计原理图 数。 1 5 . 3测量端口 换接可 移短路器. 同轴 开关K扳向A. 调节 调配 器 T y ， 使得 可 移 短路 器 在 移 动过 程 中 定 向 祸合 器 旁 臂 上 的 功 率计( 外 接 数字电压表)的指示变化最小，井满足下式: 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 a a c 2 8 2 -8 1 共1 2 页第 5页 除_1 P am- Paint. 0.0012 P a. + P a.,. (3) 住.根据功率方程概念，当可移短路器滑动时， 广又反射计响应变化的轨迹为一盆平面 上的画，I R! 为圆的半径，及 . 为圆心的坐标。 1 5 . 4重复 1 5 . 2 和 1 5 . 3 款的步骤，使得 J r . . 1 G0 . 0 0 5 和J R . / 川 (0 . 0 0 1同时满足. 1 6 用标准功率 计测量功率 1 6 . 1 将测量端口的功率调到所需的 电平上 ( 为防止过载，通常 调到略小于座的额定值). 1 6 . 2标淮功率座与测量端口连接，按标准功率计使用说明书操 作，读取 标准功率计的指示值P b 。 和与此相应的旁臂功率计的 示值 Pa , 。 注:标准功率座的接头型式勺测l端口 的接头型式不同时，则需加转换接头.同轴接 头 连接 时一定 要注 意米制 尺寸 匀英们 尺寸 的差别 。 1 6 . 3测量端口 换接标准短路器，读取相应的旁臂功率计的 示值 Pa， 1 6 . 4按下式计算标准功率座的失配因子: P. . 诬 U.=. - . - J二 二 . . Pa n 1 7 用被检 t f t 功率计测量功率 1 7 . 1 被检t f t 功率座的校准因子( 或有效效率) 控制旋钮置于 1 0 0 ，并与测量端口连接. 注:被植功率座的接头型式与 rMf端口的接头型式不同时，贝 9 r-加转换接头. 同轴接头 连接时一定要注意米制尺寸与英制尺寸的差别，以免损坏t f t 功伞座中的热电薄膜元件。 1 7 . 2按被检t f t 功率计使用说明书操作，并读取被检t f t 功率计 的示值 P . 。 和相应的旁臂上功率计的示值P s - 1 7 . 3测量端口换 接标准短路器，读取相应的旁臂功率计的 示值 Pa w . 1 7 . 4按下式计算被检 t f t 功率座的失配因子: 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 共1 2 页第 6 页 J J G 2 8 2 - 8 1 尸。 ， M X . = 上 一P a m 1 8 按1 5 1 6 条的各步重复测量3 - 5 次，以求得相应读数的 平 1 9 用同轴测量线测被检t f t 功率座的 电压反射系 数r . 的 模值. 20 按下式计算被检t f t 功率座的有效效率 It 。 值和校准因子从。 值 均值 P ._P,.,M。 勺 已 卫 . -= 71 m ，一 二 r 一 . 下 万 r g L厂11，川 解 (4 ) 如果被检t f t 功率座加接转换接头，则i h 。 应为: P，M,. , 1 刀 柑= 7 ,， 石 ， 一 b ， 下 二 es es ， ， 一 万 厂b , vl ， , , - 1 1 - (5) 式中:t 1 -二 二 二转换接头的效率. K, . 护 = 气 “ ( 1 一干 r . , ! )( ) 式中 : 勺 : 二 = 标4功率座的 有效效率值; I r . 被检t f t 功率座的电压反射系数摸值. 六、误差计算及举例 2 1 误差合成采取均方和与代数和相结合的原则，即不确定的系 统误差及随机误差用 均方相加，各项系统误差则取算米相加. 2 2 由 ( 5 )式， 被检t f t 功率座有效效率的误差为 ， 、 二 * f / 玉丫 * f-0_M=1 叮 履 鹭2 十 丫 .- V , . . 丫 n , ./ 丫M 。 /、M。 / I - / 卜 P工，b 日P 八l A,!+ A, !一豁 J 式中， A l l . , 二 - 勺 . 。 转接头效率测量误差 ( 当使用转接头时) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 J J G 2 8 2 - 8 1 共1 2 页第 7 页 冷 笋 r- 一 被 检tf t 功 率 座 失 配 因 子 测 量 误 差 ， 二 n口 A M , 一 标 堆 功 率 座 失 配 因 子 测 量 误 差 ， 上 “ 卯 ， 连接不重复性引起的测量误差， AP -信号源不稳定9 1起的误差; ep .，、 二 ，_ ， 、 . ， ，.。一 、 。、 布井 翌-被检t f t 功率计的指 示误差， 尸。 ，一 一- - - 一， _ _ r 尸b pb . 2 3 标准功率 计的指示误差。 由 ( 6 )式被检t f t 功率座校准因子的误差为 A K bK b. 二 t J ( o le En c c2 1r . IA Ir . ， “ 式 中: 0 IF . 被检t f t 功 率座电压反射系数模值的 测量误差.由测 量线的精度而定. 2 4 被检t f t 功率座和标准功率座的失配因子的 测量误差是与系 统调配完善程度和功率座电压反射系数模值有关的. 根据 1 4条各步骤 绸配所能达到的完善程度，其值及其计算方法均列于表2 . 2 5 误差计算举例 假设: 标准功率座的电压反射系数模值I F , 二 。 . 0 5 标准功率计的 指示误差O p b . / Y w = 0 . 0 5 % 标准功率座的有效效率的误差 + t. / 7 1 . = 1 , 0 % 被检t f t 功率座的电压反射系数模值 r . 卜 0 . 2 被检t f t 功率座的电 压反 射系数模值测 量误差fi r . = 0 . 0 0 5 被检 t f t 功率计指示器的误差 p : / p -= 1 . 0 % 转接头效率侧量误差 ” . 八.= 0 . 2 2 % 连接不重 复性9 1 起的 测量误差 : = 1 x 1 0 - 信号源不稳引 起的 误差 : = 1 x 1 0 - 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 共1 2 页第8页 J J G 2 8 2 - 8 1 表 2 侧里失IR因子 Mx , 的误差 被 测 负 载 反射 系 数 误差 来源 误差表达式 f 。一! 。一 Ty 调配不 完 善 M l 8 ! r 卜 R 0R卜 R uR 4 x 1 9 - 42义 1 0 -1 鱿 1 0 - 穷 臂功率 测不 准 AM ， 石I r,. 1 2Ir , l :- Ir 不 一 d r v + d r .,)P - 0 . 8义1 0 - 42义 1 0 - 45 x t o - - 标 准短 路器 的 r , I . #1 dM ， I r ， I r , I -! r .二 ( 1 一 一 1) 7又1 0 - 44 x 191 x 【 0 一 心 I r, l 一 0 . 9 9 8 可移 短路器 的 r , l -A1 M 4 1 r 卜 r 。 r : I r , 一0 , 9 9 , d I r 一0 . 0 1 4X 1 n -4.x i o 1 x 1 O 一 M ., 误差 J o m ; + A M z + A M , + A M ; 将上述数值代人 ( 7 )式则 A ll,一 * ! ， 厂 ( 0 . 2 2 石 6 刀己 uL 丫 _ 2 ) Z +( 4 . 4 x 1 0 - ) +( 1 , 1 x 1 0 _ 0 ) 4 + 侧 + ( 丁 . 0 x 1 0 - s ) z + ( i x 1 0 - 1 ) 1 + ( 1 x 1 0 - 1 ) 4 + + 1 1 。 一 + 0 .0 5 1 。 一 ) = t 2 . 1 % 将上述数字代人 ( 8 )式则 K b . _ Kb . 2 6 t f t 士 护 硬 乏 二 介 1 0 - 1 ) 4 + ( 2 x 0 . 2 x 0 . 0 0 5 ) 4 、士 2 . 1 % 七、检定结果及检定周期 功率座经检定发 给检定 证书.检定证 书应有 被检t f t 功率 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 J J G 2 8 2 - 8 1 共1 2 页第 9 页 座的有效效率7 1, 。 值、 校准因 子K e值和电压反射系数fi r , 及精度. 2 7 检 定 周 期 视 使用 情 挽 而 釜， 一 般为 一 年 . t f t 元 件 替换 或t f t 劫率座修理调整后应重新检定方能使M ,. 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 免费标准网( w w w . f r e e b z . n e t ) 无需注册 即可下载 共1 2 页第1 0 页 a a c 2 9 2 -a 1 附录 1符号说明 P 热敏电阻功率计的直流 ( 或音频)替代功率. P , -t f t 功率计的t f t 元件吸收的 音频功率. P w -被检功率计的示值.脚标 a u ”表示 “ 被检”之意。 P m标准功率计的 示值.脚标 “ ， ”表示 “ 标准”之意. P a . 反射计测量端口接被检功率座时旁臂功率计的示值， 尸 。 . 反射计测量端口 接标准短路器时旁臂功率计的示值。 M ， 反射计测量端口接 被检功率座时的失配因子. M e , 反射计测量端口