JJF 1173-2018 测量接收机校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 1 7 32 0 1 8测量接收机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM e a s u r i n gR e c e i v e r s 2 0 1 8 - 0 6 - 2 5发布2 0 1 8 - 1 2 - 2 5实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局测量接收机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM e a s u r i n gR e c e i v e r sJ J F1 1 7 32 0 1 8代替J J F1 1 7 32 0 0 7 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:中国航天科工集团二院2 0 3所中国计量科学研究院 参加起草单位:北京航天飞控中心 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:李文意 ( 中国航天科工集团二院2 0 3所)武卫平 ( 中国航天科工集团二院2 0 3所)何 昭 ( 中国计量科学研究院) 参加起草人:吴远伍 ( 中国航天科工集团二院2 0 3所)张亦弛 ( 中国计量科学研究院)李红军 ( 北京航天飞控中心)韩 蕊 ( 中国航天科工集团二院2 0 3所)J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量特性(1)3 . 1 输出参考频率(1)3 . 2 频率测量(1)3 . 3 调谐电平(1)3 . 4 调频、调相(1)3 . 5 调幅(1)4 校准条件(2)4 . 1 环境条件(2)4 . 2 测量标准及其他设备(2)5 校准项目和校准方法(3)5 . 1 校准项目(3)5 . 2 外观及工作正常性检查(4)5 . 3 输出参考频率(4)5 . 4 频率测量(4)5 . 5 调谐电平(4)5 . 6 调频、调相(6)5 . 7 调幅(8)6 校准结果表达(1 0)7 复校时间间隔(1 1)附录A 原始记录格式(1 2)附录B 校准证书内页格式(1 5)附录C 不确定度评定示例(1 8)附录D 贝塞尔函数零值法调频频偏(3 1)J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编写,相关术语及测量不确定度评定遵循J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9 . 12 0 1 2 测量不确定度评定与表示两个文件。本规范是对J J F1 1 7 32 0 0 7 测量接收机校准规范的修订。相对于原规范,本规范主要技术变化如下:1)将载波频率范围扩展为1 0 0k H z 5 0GH z,调频频偏量扩展到5 0 0k H z,提高了计量性能要求;校准项目增加输出参考频率、频率测量;调幅度校准增加衰减器校准法;2)删除功率校准、调频频响和调幅频响校准。本规范历次版本发布情况: J J F1 1 7 32 0 0 7。J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局测量接收机校准规范1 范围本规范适用于频率范围在1 0 0k H z 5 0GH z的测量接收机的校准。2 概述测量接收机是用来测量微弱信号的仪器,本规范涉及的测量接收机主要用于射频/微波信号发生器 ( 具有模拟调制功能)和衰减器的测量,主要由频率、调谐电平和调制度测量等功能模块组成,具有频率、调谐电平、调幅度、调频频偏及解调失真等多项参数的测量功能。3 计量特性3 . 1 输出参考频率1 0MH z,最大允许误差:11 0-9。3 . 2 频率测量a)频率测量范围:1 0 0k H z 5 0GH z;b)最大允许误差:(11 0-611 0-9) 。3 . 3 调谐电平a)调谐电平范围:-1 2 0d B0d B(1 0 0k H z 2 6 . 5GH z) ;-1 1 0d B0d B(2 6 . 5GH z 5 0GH z) ;b)最大允许误差:(0 . 0 2d B0 . 3d B) 。3 . 4 调频、调相a)调频频偏测量范围:0k H z 5 0 0k H z;最大允许误差:(1%1 . 5%) ;b)调相相偏测量范围:05 0 0r a d;最大允许误差:(1%4%) ;c)解调失真:0 . 3%;d)剩余调频:1H z( 有效值) ;e)调幅抑制:1 0H z。3 . 5 调幅a)调幅度测量范围:5%9 9%;b)相对最大允许误差:(0 . 5%1 . 5%) ;c)解调失真:0 . 3%;d)剩余调幅:0 . 0 1%( 有效值) ;e)调频抑制:0 . 2%。注:以上技术指标不作合格性判定,仅提供参考。1J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局4 校准条件4 . 1 环境条件a)环境温度:2 35;b)相对湿度:8 0%;c)供电电源:电压 (2 2 0V1 1V) ,频率 (5 0H z 1H z) ;d)其他:周围无影响校准正常工作的机械振动和电磁干扰。4 . 2 测量标准及其他设备4 . 2 . 1 参考频标频率范围:1 0MH z;最大允许误差:11 0-1 0。4 . 2 . 2 频率计 ( 含外时基)频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;最大允许误差:11 0-1 0。4 . 2 . 3 衰减器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;衰减量:0d B6 0d B;衰减不确定度:0 . 0 1d B0 . 1 0d B(k=2) 。4 . 2 . 4 信号发生器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;输出幅度:-1 2 0d B m2 0d B m;幅度稳定度:0 . 0 1d B/1 0m i n(-1 0d B m0d B m) ;调频频偏:0k H z 5 0 0k H z;调幅度:5%9 9%。4 . 2 . 5 标准调制信号发生器输入载波频率:1 0 0k H z 5 0GH z;调制频率:1 0H z 2 0 0k H z;调频频偏:0k H z 5 0 0k H z;调频不确定度:0 . 2%0 . 5%(k=2) ;调幅度:5%9 9%;调幅不确定度:0 . 1 5%0 . 5%(k=2) ;解调失真:0 . 1%。4 . 2 . 6 调幅调频测试源剩余调频:1H z( 有效值) ;剩余调幅:0 . 0 1%;调频失真:0 . 0 2 5%。4 . 2 . 7 频谱分析仪频率范围:1 0H z 5 0GH z;2J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局分辨带宽:1H z 1 0MH z;边带噪声:-8 0d B c/H z( 偏离中心频率1 0 0H z 1MH z) ;平均噪声电平:-1 0 0d B m/H z;显示刻度最大允许误差:0 . 1d B/1 0d B,9 0d B时累计小于0 . 6d B。4 . 2 . 8 低频信号发生器 ( 含外时基输入端口)频率范围:1 0H z 1 0MH z;电压范围:1 0mV1 0V;电压最大允许误差:0 . 0 5%;幅度分辨力:0 . 1%;幅度稳定性:0 . 1%/1 0m i n;失真度:0 . 0 5%。4 . 2 . 9 失真分析仪频率范围:1 0H z 2 0 0k H z;失真度范围:0 . 0 1%3 0%;失真最大允许误差:(1d B2d B) ;输入电压范围:5 0mV1 0 0V。4 . 2 . 1 0 隔离衰减器 (2个)频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;衰减量:6d B;驻波比:1 . 0 51 . 2。4 . 2 . 1 1 功分器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;驻波比:1 . 5。5 校准项目和校准方法5 . 1 校准项目测量接收机校准项目见表1。表1 测量接收机校准项目表序号校准项目名称条款1外观及工作正常性检查5 . 22输出参考频率5 . 33频率测量5 . 44调谐电平5 . 55调频、调相1调频频偏5 . 6 . 12调相相偏5 . 6 . 23解调失真5 . 6 . 33J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表1( 续)序号校准项目名称条款5调频、调相4剩余调频5 . 6 . 45调幅抑制5 . 6 . 56调幅1调幅度5 . 7 . 12解调失真5 . 7 . 23剩余调幅5 . 7 . 34调频抑制5 . 7 . 45 . 2 外观及工作正常性检查检查被校测量接收机的外观及附件,各开关、按键等功能应正常,输入输出端口内外导体无变形和损坏,不应有影响电气性能的机械损伤。被校测量接收机通电后应正常工作,各种指示功能正常;按其技术说明书规定时间预热,预热后应工作正常;有自检功能的,应能通过自检。5 . 3 输出参考频率a)按图1连接仪器设备。图1 输出参考频率校准框图b)将被校测量接收机参考频率输出端连接到频率计输入端。c)读取频率计的频率测量值,记录于附录A表A . 1中。5 . 4 频率测量a)按图2连接仪器设备。图2 频率测量校准框图b)设置信号发生器的频率为被校测量接收机给定最低频率,幅度0d B m,使被校测量接收机能稳定显示信号。c)读取被校测量接收机频率显示值,记录于附录A表A . 2中。d)在被校测量接收机给定频率范围内,改变信号发生器频率值,重复步骤c) ,完成频率测量的校准。5 . 5 调谐电平a)按图3连接仪器设备 ( 调谐电平校准时信号发生器、衰减器、被校测量接收机应可靠接地) 。4J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局 参考频率图3 调谐电平校准框图b)设置信号发生器频率为被校测量接收机调谐电平测量给定最低频率。c)衰减器衰减量0d B,调整信号发生器电平,使被校测量接收机正确显示频率,电平显示0d B m0 . 1d B( 或-1 0d B m0 . 1d B) 。d)设置被校测量接收机为调谐电平测量状态,测量状态稳定后再设置被校测量接收机为相对测量状态,显示值为0 . 0 0 0d B0 . 0 0 3d B。e)按1 0d B步进增加衰减器的衰减量A0i至6 0d B,并保持信号发生器输出幅度不变,分别读取被校测量接收机的调谐电平示值Ai,记录于附录A表A . 3中。f)将信号发生器输出电平降低6 0d B,重新将衰减器衰减量置于0d B,并微调信号发生器输出电平,使被校测量接收机的调谐电平示值为A 6,且A 6-A60 . 3d B,其中A6为步骤d)衰减器6 0d B时被校测量接收机的调谐电平示值。g)按1 0d B步进增加衰减器的衰减量A0i,并保持信号发生器输出幅度不变,读取被校测量接收机的调谐电平示值Ai,记录于附录A表A . 3中。h)重复步骤g)直至被校测量接收机调谐电平最小值。i)按式 (1)计算调谐电平大于等于-6 0d B时调谐电平误差,记录于附录A表A . 3中。A=Ai-A0i(1)式中:A 调谐电平误差,d B;Ai 被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A0i 衰减器的相应衰减量的校准值,d B。j)按式 (2)和式 (3)计算调谐电平小于-6 0d B时调谐电平误差,记录于附录A表A . 3中。 A6=A 6-A6(2)A=Ai-(A0i+A0 6)- A6(3)式中: A6 重新将衰减器置于0d B时的差值,d B;A 6 重新将衰减器置于0d B时被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A6 步骤d)衰减器6 0d B时被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A 调谐电平误差,d B;Ai 被校测量接收机的调谐电平示值,d B;5J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局A0i 衰减器的相应衰减量的校准值,d B;A0 6 衰减器6 0d B时的校准值,d B。k)在被校测量接收机给定调谐电平频率范围内,改变信号发生器频率值,重复步骤c) j) ,完成调谐电平校准。注:有些被校测量接收机在电平向下变化的过程中需要完成必要的自校准。5 . 6 调频、调相5 . 6 . 1 调频频偏5 . 6 . 1 . 1 贝塞尔函数零值法a)按图4连接仪器设备。图4 贝塞尔函数零值法调频频偏、调相相偏校准框图b)设置信号发生器的载波频率和输出功率,设置被校测量接收机置为频偏 (FM)测量状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器。c)设置频谱分析仪的中心频率、跨度、分辨带宽、参考电平等参数值,使信号谱线显示清晰,光标标记载波频率和幅度,作为参考值,按下相对光标键。d)按照校准的调频频偏,设置低频信号生器的频率 ( 可参考附录D表D . 1) ,低频信号生器的幅度调整为最小值。e)调节低频信号发生器输出幅度,使频谱分析仪上谱线幅度减小,直到第k次(k为零点序号)值相对光标幅度小于6 0d B以上 ( 或比参考值小6 0d B以上) 。f)根据调制频率选择被校测量接收机合适的低通滤波器,读取调频频偏值,记录于附录A表A . 4 . 1中。g)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变载波频率、调制频率和调频频偏,重复步骤c) f) 。5 . 6 . 1 . 2 标准调制源法a)按图5连接仪器设备。图5 标准调制源法调频频偏、调幅度校准框图b)设置被校测量接收机为频偏测量 (FM)状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器。6J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局c)设置标准调制信号发生器的载波频率、调制频率和调频频偏 ( 如载波频率为1 2 . 5MH z,调制频率为1k H z,调频频偏为4k H z。 )依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调频频偏值,记录于附录A表A . 4 . 1中。d)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变标准调制信号发生器的载波频率、调制频率和调频频偏,重复步骤c) 。5 . 6 . 2 调相相偏a)按图4连接仪器设备。b)设置被校测量接收机置为相偏 (PM)测量状 态,选 择 二 分 之一 正峰 值(P+)+负峰值 (P-) 检波器。c)按照5 . 6 . 1 . 1中步骤c)e)调整频谱分析仪、信号发生器和低频信号发生器,确定贝塞尔函数零值点。d)根据式 (4)中FM调频信号和PM调相信号的参数对应关系,由贝塞尔函数零值点确定的调频指数mF( 可参考附录D表D . 2)即为调相模式下的最大相偏。FMt( )=Ac o sct+fc o s t+() =Ac o sct+mFs i n t+() =Ac o sct+c o s t+()=PMt( )(4)e)根据调制频率选择被校测量接收机合适的低通滤波器,读取调相相偏值,记录于附录A表A . 4 . 2中。f)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变载波频率、调制频率和调相频偏,重复步骤c)e) 。5 . 6 . 3 解调失真a)按图6连接仪器设备 ( 被校测量接收机解调输出端至失真分析仪输入端) 。图6 解调失真校准框图b)设置被校测量接收机为频偏测量 (FM)状态;关闭被校测量接收机的所有滤波器。c)设置低频信号发生器的频率为被校测量接收机给定技术指标的调制频率的最低值。d)调节低频信号发生器幅度,使被校测量接收机频偏为1 0 0k H z;e)设置失真分析仪所有滤波器关闭,读取失真分析仪的失真值,记录于附录A表A . 4 . 3中。f)在被校测量接收机给定技术指标的调制频率范围内,改变低频信号发生器的频率值,重复步骤d)e) 。7J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局5 . 6 . 4 剩余调频a)按图7连接仪器设备 ( 连接调幅调频测试源的低残余输出至被校测量接收机输入) 。图7 剩余调频、剩余调幅校准框图b) 设 置 被 校 测 量 接 收 机 为 频 偏 测 量 (FM) 状 态,检 波 器 选 择 有 效 值 检 波(RM S) ,低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。c)读取被校测量接收机的频偏值,记录于附录A表A . 4 . 4中。5 . 6 . 5 调幅抑制a)按图8连接仪器设备。图8 调幅抑制、调频抑制校准框图b)设置信号发生器输出调制频率为1k H z,调幅度为5 0%的调幅信号。c)设置被校测量接收机为频偏测量 (FM)状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器,置被校测量接收机的低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。d)读取被校测量接收机的频偏值,记录于附录A表A . 4 . 5中。5 . 7 调幅5 . 7 . 1 调幅度5 . 7 . 1 . 1 标准调制源法a)按图5连接仪器设备。b)设置被校测量接收机为调幅测量 (AM)状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器。c)设置标 准 调 制 信 号 发 生 器 的 载 波 频 率、调 制 频 率 和 调 幅 度 ( 如 载 波 频 率1 2 . 5MH z、调制频率1k H z和调幅度6%) 。d)依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调幅度值,记录于附录A表A . 5 . 1中。e)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变调制信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度,重复步骤d) 。5 . 7 . 1 . 2 衰减法a)按图9连接仪器设备。8J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局图9 衰减法调幅度校准框图b)设置被校测量接收机为调幅测量 (AM)状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器。c)设置衰减器的衰减值为0d B。d)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,设置信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度 如载波频率1 2 . 5MH z、调制频率1k H z和调幅度 (ma)6 % 。e)设置衰减器的衰减量At t,读取频谱分析仪载波幅度的变化量A1。At t=2 0 l o gma/2()(5)f)将衰减器的衰减量重置为0d B。g)调整信号发生器的调幅度,读取频谱分析仪的载波幅度和上下边频幅度的差值A2,使得A2=A1。A2=12(Au p+Al o w)-Ac(6)式中:Ac 为载波幅度,d B;Au p 为上边频幅度,d B;Al o w 为下边频幅度,d B。h)依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调幅度值,记录于附录A表A . 5 . 1中。i)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度,重复步骤c)h) 。5 . 7 . 2 解调失真a)按图6连接仪器设备 ( 连接被校测量接收机解调输出端至失真分析仪输入端) 。b)设置被校测量接收机置为调幅测量 (AM)状态,关闭被校测量接收机的所有滤波器。c)设置低频信号发生器的频率为被校测量接收机给定技术指标的调制频率的最低值。d)调节低频信号发生器幅度,使被校测量接收机调幅度示值为规定调幅度 (5 0%或9 5%) 。9J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局e)设置失真分析仪所有滤波器关闭,读取失真分析仪的失真值,记录于附录A表A . 5 . 2中。f)在被校测量接收机给定技术指标的调制频率范围内,改变低频信号发生器的频率值,重复步骤d)e) 。5 . 7 . 3 剩余调幅a)按图7连接仪器设备 ( 连接调幅调频测试源的调幅输出至被校测量接收机输入) 。b)设置 被 校 测 量 接 收 机 为 调 幅 测 量 (AM) 状 态,检 波 器 选 择 有 效 值 检 波(RM S) ,低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。c)读取被校测量接收机的调幅值,此值减去调幅调频测试源的剩余调幅即为被校测量接收机的剩余调幅值,记录于附录A表A . 5 . 3中。5 . 7 . 4 调频抑制a)按图8连接仪器设备。b)设置信号发生器输出调制频率1k H z,调频频偏为5 0k H z。c)设置被校测量接收机为调幅测量 (AM)状态,选择二分之一 正峰值 (P+)+负峰值 (P-) 检波器,置被校测量接收机的低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。d)读取被校测量接收机的调幅值,记录于附录A表A . 5 . 4中。6 校准结果表达测量接收机校准后,出具校准证书。校准证书应至少包含以下信息:a)标题:“ 校准证书” ;b)实验室名称和地址;c)进行校准的地点 ( 如果与实验室的地址不同) ;d)证书的唯一性标识 ( 如编号) ,每页及总页数的标识;e)客户的名称和地址;f)被校对象的描述和明确标识;g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;h)如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;k)校准环境的描述;l)校准结果及其测量不确定度的说明;m)对校准规范的偏离的说明;n)校准证书签发人的签名、职务或等效标识;01J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局o)校准结果仅对被校对象有效的说明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。7 复校时间间隔复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定,推荐为1年。11J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录A原始记录格式表A . 1 输出参考频率标称值/MH z实测值/MH z表A . 2 频率测量标准值/MH z被校示值/MH z表A . 3 调谐电平频率标准值/d B m被校示值/d B衰减器校准值/d B调谐电平误差/d B1 0 0k H z00 . 0 0(R e f .)-1 0-2 000 . 0 0(R e f .)-1 0-2 05 0GH z00 . 0 0(R e f .)-1 0-2 0表A . 4 调频调相表A . 4 . 1 调频频偏载波频率/MH z调制频率/k H z标准值/k H z被校示值/k H z1 2 . 51411 021J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表A . 4 . 2 调相相偏载波频率/MH z调制频率/k H z标准值/r a d被校示值/r a d1 2 . 512 . 4 0 4815 . 5 2 01表A . 4 . 3 调频解调失真载波调频频偏/k H z调制频率/H z实测值/%1 2 . 5MH z1 0 02 01 0 0表A . 4 . 4 剩余调频被校示值/H z表A . 4 . 5 调幅抑制被校示值/H z表A . 5 调幅表A . 5 . 1 调幅度载频/MH z调制频率/k H z标准值/%被校示值/%1 2 . 51611 0表A . 5 . 2 调幅解调失真载频/MH z调幅度/%调制频率/H z实测值/%1 2 . 55 02 01 0 031J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表A . 5 . 3 剩余调幅被校示值/%表A . 5 . 4 调频抑制被校示值/%41J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录B校准证书内页格式表B . 1 输出参考频率标称值/MH z实测值/MH zU表B . 2 频率测量标准值/MH z被校示值/MH zU表B . 3 调谐电平频率标准值/d B被校示值/d BU1 0 0k H z00 . 0 0(R e f .) -1 0-2 000 . 0 0(R e f .) -1 0-2 05 0GH z00 . 0 0(R e f .) -1 0-2 0表B . 4 调频调相表B . 4 . 1 调频频偏载频/MH z调制频率/k H z标准值/k H z被校示值/k H zU1 2 . 51411 051J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表B . 4 . 2 调相相偏载频/MH z调制频率/k H z标准值/r a d被校示值/r a dU1 2 . 512 . 4 0 4815 . 5 2 01表B . 4 . 3 调频解调失真载波/MH z调频频偏/k H z调制频率/H z实测值/%U1 2 . 51 0 02 01 0 0表B . 4 . 4 剩余调频被校示值/H zU表B . 4 . 5 调幅抑制被校示值/H zU表B . 5 调幅表B . 5 . 1 调幅度载频/MH z调制频率/k H z标准值/%被校示值/%U1 2 . 51611 0表B . 5 . 2 调幅解调失真载频/MH z调幅度/%调制频率/H z实测值/%U1 2 . 55 02 01 0 061J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表B . 5 . 3 剩余调幅被校示值/%U表B . 5 . 4 调频抑制被校示值/%U71J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局附录C不确定度评定示例C . 1 参考输出频率不确定度评定C . 1 . 1 测量方法参考输出频率1 0MH z的测量采用直接测量,将被校测量接收机的参考输出连接至频率计输入,由频率计读取频率值即为参考输出频率测量值,校准框图如图C . 1所示。图C . 1 参考输出频率校准框图C . 1 . 2 测量模型采用直接测量的测量模型为:f=fs(C . 1)式中:f 被校测量接收机参考输出频率实测值;fs 频率计的频率读数值。根据不确定度传播律,校准合成标准不确定度为ucfs(),而ucfs()的来源有:频率计时基引入的不确定度u1,频率计分辨力引入的不确定度u2,重复性引入的不确定度u3,这些量值彼此不相关,所以参考输出频率的合成标准不确定度:ucf()=u21+u22+u23式中:u1 频率计时基引入的不确定度;u2 频率计分辨力引入的不确定度;u3 测量重复性引入的不确定度。C . 1 . 3 标准不确定度分量评定1)频率计时基引入的标准不确定度分量频率计时基引入的不确定度按B类方法评定,根据上级证书,铯原子钟的频率准确度为11 0-1 2,按均匀分布,取k= 3,由此对于频率1 0MH z引入的标准不确定度分量:u1=11 0-1 21 0MH z/3=0 . 0 0 6mH z2)频率计分辨力引入的不确定度分量频率计分辨力为1mH z,按均匀分布,取k= 3,由此引入的标准不确定度分量:u2=1mH z/2 3=0 . 2 9mH z3)测量重复性引入的不确定度分量频率计读数变化带来测量重复性,由此引入的不确定度分量按A类方法评定,重81J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局复测量1 0次,数据如表C . 1所示,由贝塞尔公式计算实验标准偏差:snf()=1n-1ni=1fi-f()2表C . 1 频率测量重复性数据测量次数实测值/MH z11 0 . 0 0 00 0 00 3 121 0 . 0 0 00 0 00 4 231 0 . 0 0 00 0 00 3 141 0 . 0 0 00 0 00 3 551 0 . 0 0 00 0 00 4 161 0 . 0 0 00 0 00 4 471 0 . 0 0 00 0 00 4 281 0 . 0 0 00 0 00 3 791 0 . 0 0 00 0 00 4 91 01 0 . 0 0 00 0 00 3 3f1 0 . 0 0 00 0 00 3 9snf()6 . 0 41 0-9由重复性测量引入的不确定度分量u3=6 . 1mH z。C . 1 . 4 标准不确定度分量表各标准不确定度分量见表C . 2。表C . 2 标准不确定度分量表来源不确定度分量评定方法分布k标准不确定度频率计时基u1B均匀30 . 0 0 6mH z频率计分辨力u2B均匀30 . 2 9mH z重复性u3A 6 . 1mH zC . 1 . 5 合成标准不确定度评定以上各不确定度分量不相关,合成标准不确定度为:ucf()=u21+u22+u23=6 . 2mH zC . 1 . 6 扩展不确定度取包含因子k=2,扩展不确定度为:U=k ucf()=1 3mH zC . 1 . 7 测量不确定度报告参考输出频率1 0MH z的测量结果为:1 0 . 0 0 00 0 00 3 9MH z 1 3mH z(k=2) 。C . 2 调谐电平不确定度评定91J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局C . 2 . 1 测量方法调谐电平的测量方法是,信号发生器输出信号经隔离衰减器后进步衰减器,然后再经过隔离衰减器进入到被校测量接收机,被校测量接收机置于调谐电平测量状态,并读取相对调谐电平值,以步进衰减器的衰减量为标准与被校测量接收机的调谐电平值比较即可,校准框图如图C . 2所示。图C . 2 调谐电平校准方框图C . 2 . 2 测量模型A=Ai-A0i(C . 2)式中:A 被校测试接收机的调谐电平误差;Ai 被校测试接收机的调谐电平示值;A0i 衰减器的相应衰减量的校准值。则灵敏系数c1=AAi=1, c2=AA0i=-1根据不确定度传播律,校准合成标准不确定度为:ucA()=c21u2Ai()+c22u2A0i()=u2Ai()+u2A0i()式中:u Ai() 被校测试接收机读数引入的不确定度;u A0i() 衰减器的标准衰减量值引入的不确定度。C . 2 . 3 测量不确定度来源1)衰减器衰减量引入的不确定度u A0i();2)被校测量接收机读数重复性引入的不确定度u Ai()。C . 2 . 4 标准不确定度分量评定1)衰减器衰减量引入的不确定度衰减器衰减量引入的不确定度按B类评定,由上级检定证书知,在1 0 MH z5 0GH z范围内衰减器衰减量的扩展不确定度U=0 . 0 0 5d B/1 0d B(k=2) ,设置衰减量为1 0d B时,由此引入的不确定度分量:u A0i()=(0 . 0 0 5d B/1 0d B) /2=0 . 0 0 25d B2)测量重复性引入的不确定度测量重复性引入的不确定度分量按A类方法评定,重复测量1 0次,数据如表C . 3所示,由贝塞尔公式计算实验标准偏差:02J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局snAi()=1n-1ni=1Ai-Ai()2表C . 3 调谐电平测量重复性数据测量次数被校示值/d B1-9 . 9 8 32-9 . 9 8 63-9 . 9 8 64-9 . 9 8 35-9 . 9 8 36-9 . 9 8 47-9 . 9 8 58-9 . 9 8 69-9 . 9 8 41 0-9 . 9 8 6Ai-9 . 9 8 46snAi()0 . 0 0 14由重复性测量引入的不确定度u Ai()=0 . 0 0 14d B。C . 2 . 5 标准不确定度分量表各标准不确定度分量见表C . 4。表C . 4 标准不确定度分量表来源不确定度分量评定方法分布k值标准不确定度衰减器u A0i()B正态20 . 0 0 25d B重复性u Ai()A 0 . 0 0 01 4d BC . 2 . 6 合成标准不确定度以上各不确定度分量不相关,合成标准不确定度为:ucA()=u2Ai()+u2A0i()=0 . 0 0 26d BC . 2 . 7 扩展不确定度取包含因子k=2,扩展不确定度为:U=k ucA()=0 . 0 0 52d B。C . 2 . 8 测量不确定度报告调谐电平-1 0d B的测量结果为:-9 . 9 8 5d B0 . 0 0 5d B(k=2) 。C . 3 调频频偏不确定度评定 ( 贝塞尔函数零值法)C . 3 . 1 测量方法采用贝塞尔函数零值法测量调频频偏的方法是:首先用频谱分析仪测量载波幅度,12J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局然后增大或减小调制信号的频率和幅度 ( 并测量调制信号频率值) ,使频谱分析仪上载波分量幅度减小到最小,接近0值,根据贝塞尔函数零值查表计算相应的调频频偏值,校准框图如图C . 3所示。图C . 3 贝塞尔函数零值法测量调频频偏的校准方框图C . 3 . 2 测量模型贝塞尔函数零值法测量调频频偏时,调频频偏量表达式为:y=mFfm(C . 3)式中:y 被校测量接收机调频频偏值;mF 调频指数;fm 调制信号频率。各不确定度分量不相关,根据不确定度传播律,调频频偏的相对合成标准不确定度可表示为:uc(y)=u c(y)y =c1u (fm)fm 2+c2u (mF)mF 2=c1u(fm)2+c2u(mF)2式中:ufm() 输入量调制信号频率fm的相对不确定度;u mF() 输入量调频指数mF的相对不确定度;c1,c2 输入量fm和mF的灵敏系数。其中,灵敏系数为:c1=1c2=1再考虑测量重复性引入的相对不确定度为u3,则调频频偏的相对合成标准不确定度为:ucy()=u2fm()+u2mF()+u32式中:ufm() 调制信号频率引入的相对不确定度;22J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局u mF() 调频指数引入的相对不确定度;u3 测量重复性引入的相对不确定度。C . 3 . 3 测量不确定度来源1)调制信号频率引入的相对标准不确定度ufm();2)调频指数引入的相对标准不确定度u mF();3)测量重复性引入的相对标准不确定度u3。C . 3 . 4 标准不确定度分量评定C . 3 . 4 . 1 调制信号频率引入的相对标准不确定度ufm()调制信号由低频信号发生器提供,低频信号发生器连接外时基,根据上级检定证书频率准确度为11 0-9,按均匀分布,取k= 3,引入的标准不确定度分量:ufm()=11 0-9/3=61 0-1 0C . 3 . 4 . 2 调频指数引入的相对标准不确定度u mF()调频指数mF引入的不确定度包括理论取值引入的不确定度和零点确认引入的不确定度,零点确认又包括频谱分析仪载波压缩近0点、调制信号幅度不稳、调频失真、剩余调幅等主要影响量。1)调频指数的理论取值引入的不确定度调频指数mF理论取值到小数点后四位,第四位由四舍五入得到,即半区间宽度为0 . 0 0 00 5,按均匀分布,取k= 3,引入的相对标准不确定度分量:u1mF()=0 . 0 0 00 52 . 4 0 48/3=1 . 21 0-52)频谱分析仪载波压缩对调频指数零点确认引入的不确定度频谱分析仪要求当载波分量幅度压低-6 0d B以下时能清晰分辨频谱,根据附录D表D . 3载波幅度压低值与根次决定的误差表,可知半区间宽度为0 . 0 8 01 1%,按均匀分布,取k= 3,引入的相对标准不确定度分量:u2mF()=0 . 0 8 01 1%/3=4 . 71 0-43)调幅信号不稳对调频指数零点确认引入的不确定度调幅信号由低频信号发生器提供,低频信号发生器幅度稳定性要求不大于0 . 0 5%,按均匀分布,取k= 3,引入的相对标准不确定度分量:u3mF()=0 . 0 5%/3=2 . 91 0-44)调频失真对调频指数零点确认引入的不确定度调幅调频测试源的调频失真为0 . 0 2 5%,根据参考文献,按反正弦分布,取k=2,引入的相对标准不确定度分量:u4mF()=0 . 0 2 5%/2=1 . 81 0-45)剩余调幅对调频指数零点确认引入的不确定度调幅调频测试源的剩余调幅为0 . 0 1%,按均匀分布,取k= 3,引入的相对标准不确定度分量:32J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局u5mF()=0 . 0 1%/3=5 . 81 0-5各测量不确定度分量不相关,因此调频指数引入的相对标准不确定度为:u mF()=u21mF()+u22mF()+u23mF()+u24mF()+u25mF()=5 . 91 0-4C . 3 . 4 . 3 测量重复性引入的不确定度测量重复性引入的不确定度分量按A类方法评定,重复测量1 0次,数据如表C . 5所示,由贝塞尔公式计算实验标准偏差:sny()=1n-1ni=1yi-y()2表C . 5 调频频偏测量重复性数据测量次数被校示值/k H z13 . 9 9 223 . 9 9 333 . 9 9 243 . 9 9 353 . 9 9 163 . 9 9 473 . 9 9 283 . 9 9 393 . 9 9 21 03 . 9 9 3y3 . 9 9 25sny()8 . 51 0-4由重复性测量引入的相对不确定度u3=2 . 21 0-4。C . 3 . 5 标准不确定度分量表各标准不确定度分量见表C . 6。表C . 6 标准不确定度分量表来源不确定度分量评定方法分布k标准不确定度调制信号频率u fm()B均匀361 0-1 0调频指数u mF()B 5 . 91 0-4重复性u3A 2 . 21 0-4C . 3 . 6 合成标准不确定度以上各不确定度分量不相关,相对合成标准不确定度为:ucy()=u2fm()+u2mF()+u23=0 . 1%42J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局C . 3 . 7 扩展不确定度取包含因子k=2,相对扩展不确定度为:U=k ucy()=0 . 2%。C . 3 . 8 测量不确定度报告调频频偏4k H z的测量结果为:3 . 9 9 3k H z 0 . 0 0 8k H z(k=2) 。C . 4 调频频偏不确定度评定 ( 标准调制源法)C . 4 . 1 测量方法调频频偏测量当采用标准调制源法时,将标准调制信号发生器输出连接至被校测量接收机输入,直接测量调频频偏值,校准框图如图C . 4所示。图C . 4 标准调制源法测量调频频偏校准方框图C . 4 . 2 测量模型y=fx-f0(C . 4)式中:y 被校测试接收机的调频频偏误差;fx 被校测试接收机的调频频偏读数值;f0 调制信号发生器的调频频偏值。则灵敏系数c1=y fx=1, c2=y f0=-1根据不确定度传播律,校准合成标准不确定度为:ucy()=c21u2fx()+c22u2f0() =u2fx()+u2f0()式中:ufx() 被校测试接收机读数引入的不确定度;uf0() 调制信号发生器引入的不确定度。C . 4 . 3 测量不确定度来源1)调制信号发生器引入的不确定度uf0();2)测量重复性引入的不确定度ufx()。C . 4 . 4 标准不确定度分量评定1)调制信号发生器引入的不确定度调制信号发生器引入的不确定度按B类方法评定,由上级检定证书上给出的扩展不确定度Ur=0 . 2%,k=2,设置调频频偏量为4k H z时,由此引入的标准不确定度分量为:uf0()=0 . 2%4k H z/2=0 . 0 0 4k H z2)测量重复性引入的不确定度测量重复性入的不确定度分量按A类方法评定,重复测量1 0次,数据如表C . 7所52J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局示,由贝塞尔公式计算实验标准偏差:sny()=1n-1ni=1yi-y()2表C . 7 调频频偏测量重复性数据测量次数被校示值/k H z13 . 9 9 223 . 9 9 133 . 9 9 243 . 9 9 253 . 9 9 163 . 9 9 273 . 9 9 283 . 9 9 293 . 9 9 21 03 . 9 9 3y3 . 9 9 19sny()0 . 0 0 1由重复性测量引入的不确定度ufx()=0 . 0 0 1k H zC . 4 . 5 标准不确定度分量表各标准不确定度分量见表C . 8。表C . 8 标准不确定度分量表来源不确定度分量评定方法分布k值标准不确定度调制信号发生器uf0()B正态20 . 0 0 4k H z重复性ufx()A 0 . 0 0 1k H zC . 4 . 6 合成标准不确定度以上各不确定度分量不相关,合成标准不确定度为:ucy()=u2fx()+u2f0()=0 . 0 0 4k H zC . 4 . 7 扩展不确定度取包含因子k=2,扩展不确定度为:U=k ucy()=0 . 0 0 4k H z 2=0 . 0 0 8k H z。C . 4 . 8 测量不确定度报告调频频偏4k H z的测量结果为:3 . 9 9 2k H z 0 . 0 0 8k H z(k=2) 。C . 5 解调失真不确定度评定C . 5 . 1 测量方法62J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局解调失真测量采用直接测量方法,将被校测量接收机解调输出端直接连接至失真分析仪输入端,由失真分析仪直接读取失真值即为解调失真,校准框图如图C . 5所示。图C . 5 解调失真校准方框图C . 5 . 2 测量模型直接测量法的测量模型为:y=D(C . 5)式中:y 被校测试接收机解调失真值;D 失真分析仪的失真读数值。根据不确定度传播律,校准合成标准不确定度为:ucy()=u D(),而u D()的来源有:失真分析仪测量失真度引入的不确定度u1D(),失真分析仪残余失真引入的不确定度u2D(),且二者不相关,再考虑校准中重复性引入的不确定度u3,所以失真的合成标准不确定度:ucy()=u21D()+u22D()+u23式中:u1D() 失真分析仪失真度测量引入的不确定度;u2D() 失真分析仪残余失真引入的不确定度;u3 测量重复性引入的不确定度。C . 5 . 3 标准不确定度分量评定1)失真分析仪测量失真引入的不确定度失真分析仪失真度测量引入的不确定度按B类方法评定,由技术说明书给出失真指标1d B,按均匀分布,取k= 3,测量失真度为0 . 1 6 4%,由此引入的标准不确定度分量为:u1D()=1d B/3=1 2 . 2%0 . 1 6 4%=0 . 0 2%2)失真分析仪残余失真引入的不确定度失真分析仪的残余失真指标为0 . 0 3 2%,按均匀分布,取k= 3,由此引入的不确定度为:u2D()=0 . 0 3 2%/3=0 . 0 1 9%3)测量重复性引入的不确定度测量重复性引入的不确定度分量按A类方法评定,重复测量1 0次,数据如表C . 9所示,由贝塞尔公式计算实验标准偏差:sny()=1n-1ni=1yi-y()272J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表C . 9 解调失真重复性数据测量次数1 0k H z实测值/%10 . 1 6 220 . 1 6 630 . 1 6 840 . 1 6 350 . 1 6 660 . 1 6 270 . 1 6 380 . 1 6 190 . 1 6 61 00 . 1 6 6y0 . 1 6 4sny()0 . 0 0 24由重复性测量引入的不确定度u3=0 . 0 0 24%。C . 5 . 4 标准不确定度分量表各标准不确定度分量见表C . 1 0。表C . 1 0 标准不确定度分量表来源不确定度分量评定方法分布k值标准不确定度失真度u1D()B均匀30 . 0 2%残余失真u2D()B均匀30 . 0 1 9%重复性u3A 0 . 0 0 24%C . 5 . 5 合成标准不确定度以上各不确定度分量不相关,合成标准不确定度为:ucy()=u21D()+u22D()+u23=0 . 0 2 8%C . 5 . 6 扩展不确定度取包含因子k=2,扩展不确定度为:U=k ucy()=0 . 0 2 8%2=0 . 0 5 6%。C . 5 . 7 测量不确定度报告解调失真在调制频率1 0k H z时的测量结果为:0 . 1 6 4%0 . 0 5 6%(k=2) 。C . 6 调幅度不确定度评定C . 6 . 1 测量方法调幅度测量采用频谱衰减方法,将调幅测试信号经功分器分别输出给被校测量接收机和接入标准衰减器的频谱分析仪,通过监测频谱分析仪的幅度谱测量值获得标准调幅82J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局度的测试信号,读取相应的被校测量接收机测量结果,校准框图如图C . 6所示。图C . 6 调幅度校准方框图C . 6 . 2 测量模型衰减测量法的测量模型为:Ma=21 0At t/2 01 0 0%(C . 6)式中:Ma 测量接收机的调幅度读数值。At t 衰减器的衰减量,通过频谱分析仪的衰减测量值传递给测试信号。根据不确定度传播律,校准合成标准不确定度为:u Ma(),而u Ma()的来源有:测量