JJF 2360-2026 同轴空气介质传输线校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2360—2026同轴空气介质传输线校准规范CalibrationSpecificationforCoaxialAirDielectricTransmissionLines2026‑01‑24发布 2026‑07‑24实施国家市场监督管理总局 发布JJF2360JJF2360—2026同轴空气介质传输线校准规范CalibrationSpecificationforCoaxialAirDielectricTransmissionLines

JJF2360—2026归 口 单 位：全国无线电计量技术委员主要起草单位：中国计量科学研究院北京芯宸科技有限公司苏州市计量测试院参加起草单位：中国电子科技集团有限公司第41研究所广电计量检测集团股份有限公司本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释本规范主要起草人：梁伟军中国计量科学研究）黄 辉北京芯宸科技有限公祁 丹苏州市计量测试）参加起草人：刘 科中国计量科学研究）梁胜利中国电子科技集团有限公司第41研究张 辉广电计量检测集团股份有限公）贾 超中国计量科学研究）目 录引言 1 范围 （1）2 引用文件 （1）3 概述 （1）计量特性 （1）内导体外直径 （1）外导体内直径 （1）特征阻抗 （2）机械长度 （2）校准条件 （2）环境条件 （2）测量标准及其他设备 （2）校准项目和校准方法 （3）校准项目 （3）外观检查 （3）内导体外直径 （3）外导体内直径 （3）特征阻抗 （3）机械长度 （4）校准结果表达 （5）复校时间间隔 （5）附录A 原始记录内页格式 （6）附录B 校准证书内页格式 （8）附录C 主要校准项目测量不确定度评定示例 （9）附录D 同轴空气介质传输线结构 Ⅰ引 言JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。Ⅱ同轴空气介质传输线校准规范范围本规范适用于N、APC7、3.5mm、2.92mm、2.4mm、1.85mm和1.0mm接头形式的50Ω同轴空气介质无支撑传输线的校准，其他同轴接头形式和阻抗的空气线校准可参照执行。引用文件本规范引用了下列文件：287‑2007IEEE精密同轴连接器标准（DC110GHz）［StandardforPrecisionCoaxialConnectors（DCto110GHz）］凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。概述同轴空气介质无支撑传输线（以下简称空气线）是由空气介质填充的一种同轴传输线，由外导体管和内导体针组成，具体结构参见附录D。空气线的特征阻抗可以由外导体内直径和内导体外直径等参数计算得到，精密空气线可作为微波阻抗的绝对标准器，也可用作网络分析仪校准件、检验件以及标准延迟器等。计量特性4.1 内导体外直径内导体外直径见表1。表1 内导体外直径同轴端口类型内导体外直径/mm最大允许误差/μmN型3.040±4.5APC73.040±4.53.5mm1.520±4.52.92mm1.270±4.52.4mm1.042±4.51.85mm0.804±4.51.0mm0.434±6.54.2 外导体内直径外导体内直径见表2。1表2 外导体内直径同轴端口类型外导体内直径/mm最大允许误差/μmN型7.000±6APC77.000±63.5mm3.500±62.92mm2.920±62.4mm2.400±61.85mm1.850±61.0mm1.000±84.3 特征阻抗50Ω，最大允许误差：±3~1） 。4 机械长度L≤30cm，最大允许误差：±20μm+10-4。注：以上技术指标仅提供参考，不作为符合性判定依据。校准条件1 环境条件环境温度°C；相对湿度供电电源：电压（220±11）V，频率（50±1）Hz；d）其他：周围无影响校准正常工作的机械振动和电磁干扰。5.2 测量标准及其他设备5.2.1 内导体外直径测量装置针规：具备4.1所列空气线内导体外直径校准用的针规；内导体外直径测量不确定度优于1.5μm（k=2）。5.2.2 外导体内直径测量装置环规：具备4.2所列空气线外导体内直径校准用的环规；外导体内直径测量不确定度优于2μm（k=2）。5.2.3 机械长度测量装置长度测量范围：≤30cm；测量不确定度优于4μm+2×10-5Lk=。2.4 空气线长度测量夹具用于空气线长度测量，接头满足287‑2007IEEE相应类型精密同轴接头的要求，空气线连接端面与长度测量参考面的平行度优于10μm。2校准项目和校准方法1 校准项目校准项目见表3。表3 校准项目表序号校准项目名称条款1内导体外直径6.32外导体内直径6.43特征阻抗6.54机械长度6.66.2外观检查检查被校空气线内、外导体的表面是否有机械划痕和弯曲等机械形变，螺纹是否可以正常连接，各种必要的附件和文件应齐全。6.3内导体外直径6.3.1根据内导体外直径测量装置要求用尺寸相当的针规对内导体外直径测量装置进行校准。6.3.2根据空气线长度在空气线内导体上大致均匀选取3个~6个测量位置（如图1所示），在所选取的测量位置上测量其外直径，将测量结果记录于附录A.2中，计算所有测量结果的平均值为内导体外直径测量结果。6.4 外导体内直径

图1 空气线内导体外直径测量选点示意图6.4.1根据外导体内直径测量装置要求用尺寸相当的环规对外导体内直径测量装置进行校准。6.4.2根据空气线长度在空气线外导体内大致均匀选取3个~6个测量位置（如图2所示），在所选取的测量位置上测量其内直径，将测量结果记录于附录A.3中，计算所有测量结果的平均值为外导体内直径测量结果。5 特征阻抗

图2 空气线外导体内直径测量选点示意图将6.3和6.4中各个位置测量结果的平均值代入式（1）可以计算出被测空气线的特征阻抗，结果记录于附录A.4中。3μεZ=1με

∙lnDx≈59.9585∙lnDx

（1）εrεr

0 2π dx dxDx——同轴空气介质传输线外导体内直径的测量值，mm；dx——同轴空气介质传输线内导体外直径的测量值，mm；μ——空气磁导率；ε ——空气介电常数；εr——空气的相对介电常数。标准大气压下，23°C，50 相对湿度环境下空气的相对介电常数为1.000649。注：特征阻抗采用的计算公式适用于均匀无损空气线，通常情况下空气线趋肤深度对特征阻抗的影响相对几何量的不确定度来说可以忽略。建议测量结果标注空气相对介电常数的取值。6.6 机械长度6.6.1 根据机械长度测量装置使用要求进行自校准。6.6.2 3连接空气线长度测量夹具，采用力矩扳手将二者紧密连接，测量图示端面之间的长度L1，记录在附录A.5中测量夹具长度一栏。 L1UBU L2UCU图3空气线机械长度测量示意图6.6.3如图3（b）连接空气线外导体和测量夹具，采用力矩扳手将长度测量夹具和空气线紧密连接，测量图示端面之间的长度L2，记录在附录A.5中测量夹具+空气线长度一栏，根据式（2）计算空气线的机械长度Ldut。Ldut=L2-L1 46.4 6.6.26.6.36重复性较好的情况下可减少测量次数记录在附录A.5，采用平均值作为最终测量结果。注：力矩扳手的力矩满足287‑2007IEEE精密同轴连接器标准要求。对于不常见的阴-阴/阳-阳极性的空气线需要定制特殊的长度测量夹具。校准结果表达同轴空气介质传输线校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：实验室名称和地址；进行校准的地点如果与实验室的地址不同证书的唯一性标识如编号，每页及总页数的标识；客户的名称和地址；被校对象的描述和明确标识；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；如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准环境的描述；校准结果及其测量不确定度的说明；对校准规范的偏离的说明；校准证书签发人的签名、职务或等效标识；校准结果仅对被校对象有效的说明；未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。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。5附录A原始记录内页格式A.1 外观检查检查项目结果外观A.2 内导体外直径测量位置测量结果U（k=2）123456平均值A.3 外导体内直径测量位置测量结果U（k=2）123456平均值A.4 特征阻抗内导体外直径外导体内直径特征阻抗U（k=2）65 机械长度测量次数测量夹具长度测量夹具+空气线长度空气线长度123456平均值U（k=2）7附录B校准证书内页格式1 外观检查检查项目结果外观B.2 内导体外直径测量位置标称值测量结果U（k=2）123456平均值B.3 外导体内直径测量位置标称值测量结果U（k=2）123456平均值B.4 特征阻抗特征阻抗测量值U（k=2）B.5 机械长度标称值测量值U（k=2）8附录C主要校准项目测量不确定度评定示例C.1内导体外直径内导体外直径测量装置以激光测径仪为例，用激光测径仪测量APC7空气线的内导体外直径，先用外直径接近3.04mm的针规校准激光测径仪，随后测量被测内导体的外直径。C.1.1测量模型式中：

dx=ds+δdT+∆d dx ——被测空气线的内导体外直径测量值，mm；ds ——针规的外直径，mm；δdT——针规的温度修正值，mm；Δd——激光测径仪校准后测量示值的修正量，mm。根据测量模型，空气线的内导体外直径测量误差来源包括：针规标准值的误差、针规使用时温度系数的修正、激光测径仪读数分辨力、漂移误差和测量重复性5个方面。C.1.2 测量不确定度传播公式根据式u2(dx)=c2u2(ds)+c2u2(δdT)+c2u2(∆d) 1 2 3其中c1=c2=c3=1。C.1.3 标准不确定度分量评定针规标准值引入的标准不确定度uds)装置中所采用的针规由长度计量部门在环境温度20℃下完成校准，校准结果的标准不确定度为0.5μm，服从正态分布。针规的温度修正值引入的标准不确定度uδdT)针规的校准环境温度为20℃，通常电子测量实验室温度为23℃，针规的热膨胀系数为10×10-6/℃，由温度引入的修正值为30×10-6×3.04mm=0.091μm，考虑该修正量的误差为100 ，服从均匀分布，该项标准不确定度为0.053μm激光测径仪校准后测量示值修正量引入的标准不确定度u(∆d)该项误差主要由激光测径仪读数分辨力和漂移两部分组成。激光测径仪分辨力为0.01μm，分辨力带来的标准不确定度为0.003μm，服从均匀分布；漂移误差带来的标准不确定度为0.003μm，服从正态分布。d）测量重复性引入的标准不确定度u1由各个位置多次测量结果的合并样本标准差得到测量重复性引入的标准不确定度9分量u1=0.017μm。C.1.4 标准不确定度分量一览表内导体外直径标准不确定度分量一览表见表C.1。表C.1 内导体外直径标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度灵敏系数输出量标准不确定度分量/μm符号数值/μm针规标准值引入的标准不确定度d）0.510.5针规的温度修正值引入的标准不确定度δd）0.0530.053激光测径仪校准后测量示值修正量引入的标准不确定度分辨力u（Δd）0.0030.003漂移0.0030.003测量重复性引入的标准不确定度u10.0170.017C.1.5 合成标准不确定度和扩展不确定度以上各不确定度分量互不相关，所以校准结果的合成标准不确定度可表示为：u d +u u d +u δd +u ∆d+u2(s)2(T)2( )21Uk·uc，k2。

（C.3）根据表C.1数据，合成标准不确定度为uc=0.503μm，扩展不确定度U=1.0μm，k=2。C.2外导体内直径外导体内直径测量装置以电容测微仪为例，用电容测微仪测量APC7空气线的外导体内直径，先用内直径接近7mm的环规校准电容测微仪，随后测量被测空气线的外导体内直径。C.2.1测量模型式中：

Dx=Ds+δDT+∆D Dx ——被测空气线的外导体内直径测量值，mm；Ds ——环规的内直径，mm；δDT——环规的温度修正值，mm；ΔD——电容测微仪后测量示值的修正量，mm。根据测量模型，空气线的外导体内直径测量误差来源包括：环规标准值的误差、环规使用温度与校准环境温度差修正量引入的误差、电容测微仪读数分辨力、漂移误差和测量重复性等5个方面。C.2.2 测量不确定度传播公式根据式123u2(Dx)=c2u2(Ds)+c2u2(δDT)+c2u2(∆D) 12310其中c1=c2=c3=1。C.2.3 标准不确定度分量评定环规标准值引入的标准不确定度uDs)装置中所采用的环规由长度计量部门在环境温度20℃下完成校准，校准结果的标准不确定度为0.5μm，服从正态分布。环规的温度修正值引入的标准不确定度uδDT)环规的校准环境温度为20℃，通常电子测量实验室温度为23℃，环规的热膨胀系数为10×10-6/℃，由温度引入的修正值为30×10-6×7mm=0.21μm，考虑该修正量的误差为100 ，服从均匀分布，该项标准不确定度为0.121μm。电容测微仪校准后测量示值修正量引入的标准不确定度uD)该项误差主要由电容测微仪读数分辨力和漂移两部分组成。电容测微仪分辨力为0.25μm，分辨力带来的标准不确定度为0.072μm，服从均匀分布；漂移误差带来的标准不确定度为0.005μm，服从正态分布。测量重复性引入的标准不确定度u1由各个位置多次测量结果的合并样本标准差得到测量重复性引入的标准不确定度分量u1=0.09μm。C.2.4 标准不确定度分量一览表外导体内直径标准不确定度分量一览表见表C.2。表C.2 外导体内直径标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度灵敏系数输出量标准不确定度分量/μm符号数值/μm环规标准值引入的标准不确定度D）0.510.5环规的温度修正值引入的标准不确定度δD）0.1210.121电容测微仪校准后测量示值修正量引入的标准不确定度分辨力u（ΔD）0.0720.072漂移0.0050.005测量重复性引入的标准不确定度u10.090.09C.2.5 合成标准不确定度和扩展不确定度以上各不确定度分量互不相关，所以校准结果的合成标准不确定度可表示为：u D +u u D +u δD +u ∆2(s)2(T)2(D+u)21Uk·uc，k2。

（C.6）根据表C.2数据，合成标准不确定度为uc=0.527μm，扩展不确定度U=1.1μm，k=2。C.3 特征阻抗空气线的特征阻抗根据测量得到的外导体内直径和内导体外直径计算得到。11C.3.1 测量模型式中：

Z≈59.9585lnDxεrd0εrd0

（C.7）Z0——被测空气线的特征阻抗，Ω；Dx——被测空气线的外导体内直径测量结果，mm；dx——被测空气线的内导体外直径测量结果，mm；εr——空气的相对介电常数。根据测量模型，空气线的特征阻抗测量误差来源包括：空气线外导体内直径测量误差、空气线内导体外直径测量误差和测量重复性等3个方面。这里没有考虑空气线本身几何结构不完善、安装不理想等因素引入的误差，如内导体、外导体圆度不够、内导体安装后偏离外导体圆心等。实际对于精密空气线来说这些影响很小，可以忽略。C.3.2 测量不确定度传播公式根据式（C.7）有：u2(Z0)=c2u2(Dx)+c2u2(dx) 其中：

1r 2rεrc1=-c2=59.958εrC.3.3 标准不确定度分量评定空气线外导体内直径测量相对标准不确定度urDx)以测量的7mm空气线为例，外导体内直径测量结果为：70013mm定度为：1.1μmk=，那么标准相对不确定度为：0.79×10-4，服从正态分布。空气线内导体外直径测量相对标准不确定度urdx)以测量的7mm空气线为例，内导体外直径测量结果为：30425mm定度为：1.0μmk=，那么标准相对不确定度为：1.65×10-4，服从正态分布。测量重复性引入的标准不确定度u1由A类统计方法得到u1=0.005Ω。C.3.4 标准不确定度分量一览表特征阻抗标准不确定度分量一览表见表C.3。表C.3 特征阻抗标准不确定度分量一览表不确定度来源标准不确定度灵敏系数输出量标准不确定度分量/Ω符号数值外导体内直径测量相对误差rD）0.79×10-459.9390.005内导体外直径测量相对误差rd）1.65×10-4-59.9390.010测量重复性u10.00510.00512C.3.5 合成标准不确定度和扩展不确定度以上各不确定度分量互不相关，所以校准结果的合成标准不确定度可表示为：c2u2c2u2(Dx)+c2u2(dx)+u21r2r1Uk·uc，k2。

（C.9）根据表C.3数据，合成标准不确定度为uc=0.0121Ω，扩展不确定度U=0.025Ω，k=2。C.4 机械长度以复合三坐标测量仪测量被测空气线机械长度为例，复合三坐标测量仪的测量精度为5+L/200）μmL为mm单位的长度值。C.4.1 测量模型式中：

Ldut=L2-L1 Ldut——被测空气线的机械长度，mm；L2——被测空气线连接测试夹具的长度，mm；L1——测试夹具直接连接的长度，mm。C.4.2 测量不确定度传播公式两次长度为单独测量，不考虑二者间的相关性，根据式（C.10）有：u2(Ldut)=c2u2(L2)+c2u2(L1) 1 2其中：c1c21。C.4.3