JJF 1443-2014 LTE数字移动通信综合测试仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范443014443 归口单位:全国无线电计量技术委员会起草单位:工业和信息化部通信计量中心参加起草单位:中国计量科学研究院艾法斯亚洲有限公司本规范委托全国元线电计量技术委员会负责解释443规范主要起草人:郭隆庆(工业和信息化部通信计量中心)张睿(工业和信息化部通信计量中心)参加起草人:赵海宁(中国计量科学研究院)李欣(艾法斯亚洲有限公司)443录引言. . . . . . . . . . . (11) 1 范围. . . . . . . . . . . . . . (1) 2 引用文件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . (1) 3 术语和计量单位. . . . . . . . . . . . . . (1) 4 概述(1 ) 5 计量特性. . . . . . . . 0. . . . . . (1) 5. 1 参考晶体振荡器. . . . .( 5. 2 射频信号发生器. . . . . ( . . . . . (川5. 4 射频功率分析仪(2 ) 5. 6 射频端口. . . . . . . . . . . . . . . . (2) 6 校准条件. . . . . . . . . . . . . (2) 6. 1 环境条件. . . . . . . . . . . . . . (2) 6. 2 校准用设备. . . . . . . .(幻7 校准项目和校准方法. . . . . (3) 7. 1 外观及工作正常性检查. . . . . . . (川7. 2 功能检查. . . . . . . (川7. 3 参考晶体振荡器频率准确度. . . . . . . . . . . . . . . (4) 频信号发生器频率准确度. . . . . . . . . . (5) 7. 5 射频信号发生器输出电平. . . . . . ., . (5) 7. 6 射频信号发生器频谱纯度. . . . . . . . . . . . . . . (6) 7. 7 射频信号发生器单边带相位噪声. . . . . . . . . . . (7) . . . . . . . . (8) . . . . . . . . . . . . . . (8) . . . . . (8) . . . . . . . (8) 7. 12 射频功率分析. . . . . . . . . . . (9) . . . . . (10) 7. 14 射频端口电压驻波比. . . . . . . (10) 8 校准结果表达. . . . . . . . . . . . . . (11) 9 复校时间间隔. . . . . . . . (11) 附录. . . . . . . . . . (12) 附录. . . . . . . . (17) 附录. . . . . . . . . . . (24) I E 443本规范依据0. 2. 7 功率放大器频率范围600., 3. 8 增益30最大输出功率3W。6. 2. 8 定向藕合器频率范围600., 3. 8 方向性30输入功率3W。7 校准项目和校准方法校准项目见表1。表1校准项目一览表序号项目名称1 外观及工作正常性检查2 功能检查3 参考晶体振荡器频率准确度射频信号发生器4 射频信号发生器频率准确度5 射频信号发生器输出电平6 射频信号发生器频谱纯度3 4431(续)序号项目名称7 射频信号发生器单边带相位噪声频功率分析频输入输出端口电压驻波比7. 1 外观及工作正常性检查7. 1. 1 . 1. 2 钮、按键等应安装牢固，调节正常。仪表不应有影响电气性能的机械损伤。7. 1. 3 进行以下校准时，能检查7. 2. 1 仪表连接如图1所示。2. 2 将开区注册成功之后. 2. 3 保持够进行占用带宽、邻道功率比、频谱发射模板、发射开关时间模板等测试功能，. 3 参考晶体振荡器频率准确度7. 3. 1 仪表连接如图2所示。3. 2 将频率计数器读出参考频率的实际值频信号发生器频率准确度7. 4. 1 仪器连接如图3所示。443W)模式，将相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置射频信号发生器输出功率为一10率为射频频率范围的最低频率儿，测量实际频率值元， 改变2一直到射频频率范围的最高频率。7. 5 射频信号发生器输出电平7. 5. 1 仪器连接如图4所示。射频相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置输出频率为元，输出电平为最高电平。7. 5. 3 将功率计与功率计上读取实际功率电平值 电平测量至 率计测量的功率电平值为持测试电缆将连接外参考。7. 5. 6 将频谱分析仪中心频率设置为元，设置适当的参考电平、输入衰减、分辨力带宽和扫频带宽。将频谱分析仪标记功能(开，设置在峰值电平处，打开平均功能，平均次数为20次，此时频谱分析仪标记处的功率电平值为. 5. 7 保持频谱分析仪的设置不变，时频谱分析仪标记处的功率电平值为. 5. 8 由公式(1)计算得到 443 P 55- 式中:1) 7 J 7. 5. 8，将电平测量至0 改变. 5. 9，:67. 5. 9测量过程中，频谱分析仪参考电平、输入衰减、分辨力带宽和扫频带宽设定之后应保持不变。7. 6 射频信号发生器频谱纯度7. 6. 1 仪表连接如图5所示。相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置射频频率为f，输出电平为一10. 6. 3 设置频谱分析仪中心频率为f，设置适当的参考电平、输入衰减、分辨力带宽和扫频带宽。将频谱分析仪的标记功能(开，设置在中心频率录标记处的电平值 将频谱分析仪的中心频率分别设为2f、3f，使用标记功能(别读出三个频率点的功率电平3和. 6. 5 分别使用公式(2)、公式(3)和公式(4)计算载波频率为次谐波和二分之一次谐波， 二次谐波2=2) 式中:2一一二次谐波，次谐波式中:3一一三次谐波，3=3) 4431分之一次谐波1/2 = P 1/2 - P 1 (4) 式中:向/2一一二分之一次谐波，一一. 6. 6 改变27. 6. 5。相应的射频输入输出端口的衰减设为零。根据置射频频率. 6. 8 设置频谱分析仪中心频率为J，将频谱分析仪的标记功能(开，设置在中录标记处的功率电平值. 6. 9 设置频谱分析仪的中心频率为杂散测量频率点用标记功能读出该杂散频率点的功率电平0 使用公式(5)计算非谐波频谱纯度，中1 改变77. 6. 10。7. 7 射频信号发生器单边带相位噪声7. 7. 1 仪表连接如图5所示。2。(5) 7. 7. 3 设置频谱分析仪中心频率为J，分辨力带宽为位噪声测量处频率偏移为t:频谱分析仪的扫频宽度大于2: 将频谱分析仪的标记功能(开，平均次数20次，分别测量载波频率:. 7. 5使用公式(6)计算射频信号发生器单边带相位噪声，并记录在附录8中。L=10 19 中:z; P . z。变频率偏移t:37. 7. 5。7. 7. 7 改变27. 7. 6。(6) 7 8. 1 仪表连接如图6所示。443相应的射频输入输出端口的衰减设为零。设置输出频率为J，输出电平为开置信道带宽为 矢量信号分析仪选择中心频率设为J，参考电平量程设置为自动(或者在输入功率电平不过载的情况下，参考电平量程尽可能的接近输入的被测信号)，链路方向为下行链路，信道带宽为择数字解调测量模式，在测量结果中读取频率误差、. 8. 4 改变-9. 1 仪表连接如图5所示。7. 9. 2 2。7. 9. 3 频谱分析仪中心频率设为J，参考电平为频宽度为2倍的信道带宽辨力带宽为30波方式为加扫描时间使测量结果稳定(一般大于5纱，选择占用带宽测量模式，平均次数20次，在测量结果表中读出占用带宽，. 9. 4 改变-表连接如图6所示。 矢量信号分析仪选择中心频率设为J，参考电平量程设置为自动(或者在输入功率电平不过载的情况下，参考电平量程尽可能的接近输入的被测信号)，链路方向为下行链路，信道带宽为择邻道功率比测量模式，在测量结果中读取偏离中心频率 改变2-7. 10. 3。1 仪表连接如图6所示。2 2。3 矢量信号分析仪选择中心频率设为J，参考电平量程设置为自动(或者在输入功率电平不过载的情况下，参考电平量程尽可能的接近输入的被测443号)，链路方向为下行链路，信道带宽为择频谱发射模板测量模式，在测量结果中读取频率偏移，以及对应的频谱发射模板的测量结果，4 改变J 7. 11. 30 7. 12 功率电平(- 50 7. 12. 1. 1 仪表连接如图7所示。信号发生器i时功率计图7射频功率分析(小功率电平)7. 12. 1. 2 将信号发生器输出端口通过射频电缆与功率计连接。1. 3 信号发生器输出连续波信号，1. 4 调节信号发生器输出电平，使得功率计的指示值为1. 5 信号发生器输出保持不变，将此射频电缆与连接外参考。1. 6 置接收频率为力，接收电平大于(或等于)1. 7 改变信号发生器输出功率和频率为3 J 7. 12. 1. 6， 中功率电平(十10表连接如图8所示。功率放大器端口2端口1参I L 10信号发生器图8射频功率分析(中功率电平)号发生器输出连续波信号，输出频率设为元。9 443向藕合器端口1与端口2之间的插损为口1与端口3之间的藕合度为端口2输出功率的实际值为节信号发生器输出的电平使得功率计的指示值为)计算得到:8) 式中:置接收频率为11，接收电平大于或等于)变信号发生器输出功率和频率为27. 13. 1 仪表连接如图9所示。器讪州发酣参号一号发生器输出频率设为J，输出电平设为择置链路方向为上行链路，信道带宽为道类型为. 13. 3 矢量信号分析仪和考电平为择置链路方向为上行链路，信道带宽为别在矢量信号分析仪和 改变信道类型为 量 改变信号发生器输出频率J，27. . 14 射频端口电压驻波比7. 14. 1 仪器连接如图10所示。10 网络分析仪443斗开路器|片短路器|络分析仪起始频率和终止频率设为被校络分析仪使用开路器、短路器和负载进行自校准。7. 14. 3 关闭后连接到校准面/测试面，在网络分析仪上读出被测频率处的电压驻波比， 校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息: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;1)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;0)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。9 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。11 附录443. 0 标称值测值率标称值测值试项目二次谐波二次谐波1/2次谐波443率称值率谐波实测值波功率平Hz 测值测值3 443测值z 2214 443)载波频率f/W 十22率/1) 输入电平实际值率/n)输入电平实际值值值测值/波频率率443率误差1率误差1443录能检查检查项目占用带宽功能检查邻道功率比功能检查频谱发射模板功能检查发射开关时间模板功能检查. 二一一一2 参考晶体振荡器频率准确度标称值查结果实测值 射频信号发生器频率准确度标称值/频信号发生器输出电平频率/1) 标称值/频信号发生器输出电平(频率/n)标称值/443准结果实测值/443准结果6 谐波失真测试项目频率/谐波1/2次谐波7 杂散信号、非谐波电平/频信号发生器单边带相位噪声载波频率/z) 19 443准结果9 443准结果11 2十443准结果13 射频功率分析(频率频功率分析频率输入电平实际值443准结果15 频端口电压驻波比频率率误差1率误差1率误差1443确定度来源a)频率计测量准确度引入的不确定度b)频率计在校准过程中的连接及读数重复性引人的不确定度的;c)频率计分辨力引人的不确定度的。确定度分析a)频率计测量准确度引人的不确定度率测量准确度1=5量值落在该区间内的概率分布为均匀分布言，则标准不确定度1/ 10-8。b) 频率计在校准过程中的连接及读数重复性引人的不确定度率一10用频率计对该输出信号重复测量10次， 2 2 2 2 3 2 2 4 2 2 5 2 2 6 2 3 7 2 2 8 2 2 9 2 2 10 2 2 2:1 唱j: 10 标准不确定度使用试验标准差表示，则=c) 频率计的频率分辨力引人的不确定度测量频率为2500分辨力引人的相对误差3=2量值落在该区间内的概率分布为均匀分布言，标准不确定度问=3/ 10443 率计测量准确度B 5 X 10匀分布2 频率计读数重复性A 3 频率计分辨力B 2 X 10匀分布合成标准不确定度. 9，扩展不确定度U=0确定度来源包含因子d 10. 2. 15 X 10据校准规范中的测量方法，在使用频谱分析仪校准时，在使用相同的量程，相同的测量参数设置条件下，频谱分析仪的量程误差，衰减器误差，分辨率误差等因素带来的误差可以消除。因此，不确定度来源如下:a)功率计参考电平测量不确定度分量引人的不确定度b)功率计测量过程中的连接及读数重复性引人的不确定度的;c)功率计测量过程中由系统失配误差引人的不确定度d)功率计的功率测量线性度引人的不确定度U4;e)频谱分析仪的功率测量线性度引人的不确定度Us;f)频谱分析仪在校准过程中的连接及读数重复性引人的不确定度问。C. 2. 2 不确定度分析a)功率计参考电平测量不确定度分量引人的不确定度% (走1=2)，3 k 1 = 2) ，标准不确定度p1/ dB。b)功率计测量过程中的连接及读数重复性引人的不确定度的在被校率为一10用功率计对 一443)测量次数功率计实测值/ 12 6 0 ( 单次测量结果的试验标准差s=1 准不确定度使用试验标准差表示，则的=s=dB。c)功率计测量过程中由系统失配误差引人的不确定度的根据仪表的指标说明书得到，功率探头输入端口电压驻波比= ;被测 =失配误差句=4. 34 X 2 X o. 047 6 X O. 2 = O. 082 6 量值落在该区间内的概率分布为反正弦分布是3准不确定度d)功率计的功率测量线性度引入的不确定度量线性度最大允许误差量值落在该区间内的概率分布为均匀分布队=汀，标准不确定度分量 dB e)频谱分析仪幅度线性引人的标准不确定度分量幅度线性最大允许误差5=量值落在该区间内的概率分布为均匀分布是5=疗，标准不确定度的=f)频谱分析仪在校准过程中的连接及读数重复性引人的不确定度- 率为一80用频谱分析仪对用频谱分析仪测量结果测量次数频谱分析仪实测值/ 6 443)测量次数频谱分析仪实测值/ 0 ( )2 单次测量结果的试验标准差s=I 标准不确定度使用试验标准差表示，则的二s=理，通过实验可得到120 量结果的试验标准差s=准不确定度U6=s =. 2. 3 不确定度合成a)确定度分量综合表不确定度分量序号测量误差或标准不不确定度来源类型准确度分布类型包含因子确定度1 功率计参考电平测量B 功率计校准过程中的连接及读数重复性A 功率计校准过程中系统失配B 正弦d 功率计的功率测量线性度B 匀d 确定度分量综合表不确定度分量序号测量误差或标准不不确定度来源类型准确度分布类型包含因子确定度1 功率计参考电平测量B 功率计校准过程中的连接及读数重复性A 功率计校准过程中系统失配B 正弦7 443)不确定度分量序号测量误差或标准不不确定度来源类型准确度分布类型包含因子确定度4 功率计的功率测量线性度B 匀 频谱分析仪的功率测量线性度B 匀d 频谱分析仪在校准过程中的A dB l 确定度分量综合表不确定度分量序号测量误差或标准不不确定度来源类型准确度分布类型包含因子确定度1 功率计参考电平测量B 、 功率计校准过程中的连接A 读数重复性3 功率计校准过程中系统失配B 正弦d 功率计的功率测量线性度B 匀 频谱分析仪的功率测量线性度B 匀谱分析仪在校准过程中的A 连接及读数重复性b)合成标准不确定度测量d = J t, 0. 0叫测量00 尼山川队测量一川尼。川展不确定度扩展因子是=2，扩展不确定度量=测量一50100 =测量120 = k X U 2 X O. 12 5 O. 25 确定度来源a)矢量信号分析仪28 443b)校准过程中连接及读数重复性引人的不确定度的。c. 3. 2 不确定度分析a)矢量信号分析仪量值落在该区间内的概率分布为均匀分布是1=/言，标准不确定度分量为1/丸。频率误差5 9 Hz b)校准过程中连接及读数重复性引人的不确定度的在率2530 率用矢量信号分析仪对到单次测量结果的试验标准差s，标准不确定度使用试验标准差表示，则的二5。z C. 3. 3 不确定度合成合成标准不确定度展因子凹，扩展不确定度u=