JJG 561-2016近区电场测量仪

中华人民共和国国家计量检定规程近区电场测量仪Near-ZoneElectric-fieldMeasuringInstruments2016-11-30发布2017-05-30实施近区电场测量仪检定规程引言 1范围 2引用文件 3概述 4计量性能要求 5通用技术要求 6计量器具控制 6.1检定条件 6.2检定方法 6.3检定结果的处理 6.4检定周期 附录A检定原始记录格式 附录B检定证书/检定结果通知书内页格式(第2页) 附录C检定证书/检定结果通知书检定结果页式样(第3页) IⅡ本规程依据JJF1002—2010《国家计量检定规程编写规则》编制。本规程是以IEEE1309—2005,《9kHz～40GHz电磁场传感器和探头(天线除外)校准的IEEE标准》为基础，对JJG561—1988《近区电场测量仪》进行修订的，本规程主要参照了IEEE1309—2005中关于9kHz～200MHz标准场产生方法及其不确定度分析的相关内容。与JJG561—1988相比，除编辑性修改外，本规程有关技术内容的变化主要如下：——频率范围下限扩展到100kHz;——将原规程中基本量程检定、其他量程检定和频率响应检定合并，改为在频率范围内选择若干频率点，在每个频率点下分别检测常用场强范围的下限(10V/m),上限(150V/m)和中间值(50V/m)的场强测量误差。本规程的历次版本发布情况为：——JJG561—1988近区电场测量仪。1近区电场测量仪检定规程本规程适用于频率范围为100kHz～200MHz,常用场强范围为10V/m～150V/m的近区电场测量仪的首次检定、后续检定和使用中检查。本规程引用了下列文件：IEEE1309—20059kHz～40GHz电磁场传感器和探头(天线除外)校准的IEEE标准(IEEEStandardforCalibrationofElectromagneticFieldSensorsandProbes,ExcludingAntennas,from9kHzto40GHz)。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规程。近区电场测量仪是在媒介中用于测量射频电场分量，且对被测电场产生最小扰动的装置。其包含以下部件：①用以检测射频电场分量的电小尺寸传感器(或传感器组);②将射频信号转换为等比例直流信号或者慢变交流信号的器件；③用于拾取整流(检波)信号的平衡高阻抗特性的阻性传输线。4计量性能要求场强测量的最大允许误差：±30%5通用技术要求被检仪器应有制造厂、仪器名称、仪器型号、出厂编号和电源要求信息。近区电场测量仪的控制按钮、按键开关、输入和输出端口应有明确的标志，并具有计量器具制造许可证标志。被检仪器不应有妨碍读数和影响正常工作的机械损伤，控制旋钮及按键应能正常工作，显示器能正常显示，各种标志应清晰完整；指针式仪表的表针不应弯曲，表头机械零点能调整自如。6计量器具控制6.1检定条件6.1.1环境条件a)环境温度：(23±5)℃;b)相对湿度：20%～80%;2c)电源要求：220(1±10%)V、(50±1)Hz;d)周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。6.1.2计量标准器及主要配套设备6.1.2.1合成信号发生器a)频率范围：覆盖100kHz～200MHz;b)频率分辨力：100Hz;c)幅值范围：覆盖-100dBm～0dBm;d)幅值分辨力：0.1dB。6.1.2.2功率放大器a)频率范围：覆盖100kHz～200MHz;b)额定输出功率：芯板高度<0.5m,功率放大器功率50W～150W;1m>芯板高度≥0.5m,功率放大器功率150W～500Wc)谐波失真(最大值):-20dBc;d)电压驻波比：≤2.0。6.1.2.3功率计和功率探头a)频率范围：覆盖100kHz～200MHz;b)测试功率范围：10μW～500mW;c)分辨力：1μW;d)最大允许误差：±5%。6.1.2.4横电磁波小室(TEMCell)a)用于产生标准场强的装置，频率范围：覆盖100kHz～200MHz;d)连接器类型(射频端口):N(阴);e)最大输入功率：不小于装置中功率放大器的最大输出功率；f)芯板高度：≥被检定探头直径的三倍。6.1.2.5大功率同轴衰减器a)频率范围：覆盖100kHz～200MHz;b)端口电压驻波比：≤1.2;c)衰减值的最大允许误差：±1.0dB;d)最大输入功率(连续):不小于系统中选用的功率放大器最大输出功率的两倍。a)包括直尺、卷尺或其他高度测量工具，测量范围：≥1m;b)最小分度值：1mm;c)最大允许误差：±0.5mm。6.1.2.7被测探头支架被测探头支架所用材料的介电常数尽量低，并具有足够强度，可实现支撑功能。建3议使用泡沫、四氟乙烯等材料。6.2检定方法6.2.1外观检查被检仪器应符合5通用技术要求。6.2.2检定原理(见图1)横电磁波小室功率放大器9大功率同轴合成信号发生器近区电场测量仪功率计和功率探头按图1配置连接仪器，横电磁波室上(下)半空间几何中心处的标准场强值E。按下式计算：其中Pm——横电磁波室的馈入功率，W;P,——功率计的显示功率，W;Ay——衰减器随频率变化的衰减因子，来自校准报告中的衰减量大多以对数表示，需要将其换算成线性刻度的衰减因子，例如衰减量为一10dB时：A,=10=10=0.1Z₁——同轴系统(包括小室)的特性阻抗，一般采用50Ω,Ω;d——电磁波室芯板高度，m。6.2.3场强测量误差按照附录A中表A.1所选择频率点进行检测，在每个频点处分别选取近区电场测量仪常用场强范围的下限、上限和中间一点场强值分别检测场强测量误差。场强测量误差检定步骤如下：a)如图1所示连接设备。b)把电场探头固定在探头架上，调整探头架高度及位置，如图2所示，将探头放入小室内部，并置于横电磁波上半空间(或下半空间)的几何中心处。4横电磁波小室近区电场测量仪探头支架c)选定信号频率(按照附录A中表A.1选取频点),调节信号功率，使近区电场测量仪指示到规定场强示值附近(按照附录A中表A.1中场强示值)。d)在保持被检探头手柄水平位置不变的条件下，缓慢旋转手柄，找出指示的最e)重置信号功率，使近区电场测量仪指示到规定场强示值附近，并记录下此时测量仪的场强示值E₁,用功率计读取P,,利用公式(2)计算出实际的输入横电磁波室的功率Pn。根据公式(1)计算出场强标准值E,,可以计算出场强测量的相对误差：δ——场强相对误差，%;δ不超过±30%,则判定合格，否则此频率点下的场强测量不合格。f)按照附录A中表A.1重新选择同一频率点下的不同场强示值，分别重复步骤5)直至完成此频率点下所有场强示值的检定。g)按照附录A中表A.1选取新的频率点，分别重复的步骤5)～6),直至完成列表中所有频率点的检定。6.3检定结果的处理按本规程规定和要求，检定合格的近区电场测量仪发给检定证书；检定不合格的近区电场测量仪，发给检定结果通知书，并注明不合格项目。6.4检定周期近区电场测量仪的检定周期一般不超过1年。5检定原始记录格式近区电场测量仪检定原始记录 0/标准器名称型号机器编号检定/校准证书号有效期至辅助设备频率场强示值输出衰减量实际馈入W标准值E相对误差δ%结论156表A.1(续)频率场强示值输出衰减量实际馈入功率PW实测值E标准值Es相对误差δ%结论7附录B检定证书/检定结果通知书内页格式(第2页)证书编号××××××-××××检定机构授权说明检定环境条件及地点：℃相对湿度%检定使用的计量(基)标准装置测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器测量范围等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第×页共×页