JJF 2400-2026 电磁兼容高阻抗电压探头校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF2400—2026电磁兼容高阻抗电压探头校准规范CalibrationSpecificationforEMCHighImpedanceVoltageProbes2026‑06‑25发布2026‑12‑25实施国家市场监督管理总局发布JJF2400—2026电磁兼容高阻抗电压探头校准规范CalibrationSpecificationforEMCHighImpedanceVoltageProbesaaaaaaa丶aaaaaaa丶aaaaaaaaaaaaaaaaa丶丶aaaaaaaaaaaaaaaaa丶归口单位：全国无线电计量技术委员会主要起草单位：江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）中国计量科学研究院参加起草单位：上海市计量测试技术研究院有限公司辽宁省计量科学研究院本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释JJF2400—2026本规范主要起草人：赵品彰［江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）］王少华（中国计量科学研究院）唐颖［江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心参加起草人：左建生（上海市计量测试技术研究院有限公司）冯亮［江苏省计量科学研究院（江苏省能源计量数据中心）］缪轶（上海市计量测试技术研究院有限公司）郝松（辽宁省计量科学研究院）JJF2400—2026Ⅰ引言 (Ⅱ)1范围 2引用文件 3概述 4计量特性 4.1分压系数 5校准条件 5.1环境条件 5.2测量标准及其他设备 6校准项目和校准方法 6.1外观及工作正常性检查 6.2分压系数 7校准结果表达 8复校时间间隔 附录A原始记录内页格式 附录B校准证书内页格式 附录C校准不确定度评定示例 附录D分压系数标称值在不同频率下的计算公式 JJF2400—2026ⅡJJF1071《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1《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。本规范参考了GB/T6113.102《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第编制。本规范为首次发布。JJF2400—20261电磁兼容高阻抗电压探头校准规范本规范适用于9kHz~30MHz电磁兼容高阻抗电压探头的校准。2引用文件本规范引用了以下文件：GB/T6113.102无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1_2部分：无线电骚扰和抗扰度测量设备传导骚扰测量的耦合装置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。3概述电磁兼容高阻抗电压探头（以下简称“电压探头”）用于测量电源线与参考地之间的射频骚扰电压，其内部为阻容电路，电压探头在被测端子与参考地之间呈现高阻抗。4计量特性4.1分压系数频率范围：9kHz~30MHz；标称值：-30dB。注：电压探头的分压系数随着频率变化而改变，频率较低时标称值与-30dB偏离较大。分压系数标称值在不同频率下的计算公式见附录D。5校准条件5.1环境条件5.1.1温度23±5）℃。5.1.2相对湿度：≤80%。5.1.3供电电源电压及频率220±11）V50±1）Hz。5.1.4周围无影响仪器设备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网络分析仪传输系数幅度测量范围-60~0）dB，9kHz~30MHz；最大允许误差：±0.2dB。5.2.250Ω同轴匹配负载频率范围：9kHz~30MHz；JJF2400—20262电压驻波比：≤1.05。5.2.3射频测试附件包括射频电缆、T型三通、N型转BNC适配器、香蕉插头转同轴适配器等。6校准项目和校准方法6.1外观及工作正常性检查被校电压探头不应有影响正常工作的机械损伤，输入、输出接头应牢固。6.2分压系数6.2.1设置网络分析仪参数。网络分析仪的扫频范围设置为9kHz~30MHz，测量模式设置为S21传输测量，测量格式设置为对数幅度，源功率电平设置为0dBm，中频带宽设置为100Hz或更小。图1测量系统自校准示意图6.2.2测量系统自校准。连接如图1所示，电压探头的输入端通过适配器转为同轴方式后，与T型三通相连，T型三通的另外两端分别连接网络分析仪的端口1和端口2，电压探头的输出端连接50Ω同轴负载。对网络分析仪进行直通自校准。6.2.3分压系数校准。改变连接方式，连接如图2所示，网络分析仪的端口2连接电压探头的输出端，T型三通对应的位置连接50Ω同轴负载。触发网络分析仪的测量功能，读取每个测试频率对应的S21值，即为分压系数测量结果，并将结果记录于附录A网络分析仪网络分析仪端口1端口250Ω同轴负载T型三通电压探头香蕉插头转同轴适配器图2分压系数校准示意图JJF2400—202637校准结果表达电磁兼容高阻抗电压探头校准后，出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：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或应用有关时，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；o）校准结果仅对被校对象有效的声明；p）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。8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。JJF2400—20264附录A原始记录内页格式外观及工作正常性检查：1.分压系统表A.1分压系数频率/MHz标称值/dB实测值/dB不确定度/dB（k=2）0.009……0.15……1…………30JJF2400—20265附录B校准证书内页格式1.分压系数频率/MHz标称值/dB实测值/dB不确定度/dB（k=2）0.009……0.15……1…………30JJF2400—20266附录C校准不确定度评定示例C.1分压系数测量不确定度C.1.1校准方法测量系统在自校准后，使用网络分析仪直接测量传输系数幅度，测量结果即为电压探头的分压系数。C.1.2不确定度来源分压系数测量不确定度的主要来源包括：a）网络分析仪传输系数幅度测量误差引入的标准不确定度u1；b）香蕉插头转同轴适配器插损误差引入的标准不确定度u2；c）失配误差引入的标准不确定度u3；d）负载阻抗变化引入的标准不确定度u4；e）测量重复性引入的标准不确定度u5。C.1.3各分量的标准不确定度评定C.1.3.1网络分析仪传输系数幅度测量误差引入的标准不确定度u1用B类方法评定。根据技术说明书，网络分析仪传输系数幅度测量最大允许误差为±0.2dB，以矩形分布估计，其标准不确定度u1=0.2dB/3≈0.116dB。C.1.3.2香蕉插头转同轴适配器插损误差引入的标准不确定度u2用B类方法评定。实验结果表明，香蕉插头转同轴适配器的插损不大于0.1dB，半宽为0.05dB，以矩形分布估计，其标准不确定度u2=0.05dB/3≈0.029dB。C.1.3.3失配误差引入的标准不确定度u3用B类方法评定。由于电压探头输出端与网络分析仪输入端阻抗无法完全匹配，会产生失配误差而影响传输测量结果。假设网络分析仪输入端电压驻波比≤1.2，电压探头输出端电压驻波比≤1.3，则失配误差极限用下式估计：ΔP=4.34×2×|Γout||Γin|式中：ΔP——失配误差极限值，dB；|Γout|——电压探头输出端反射系数；|Γin|——网络分析仪输入端反射系数。得到：|Γout|=(1.3-1)/(1.3+1)≈0.13|Γin|=(1.2-1)/(1.2+1)≈0.09JJF2400—20267ΔP=4.34dB×2×|Γout||Γin|≈0.1dB故失配误差范围为±0.1dB，按反正弦分布处理，取k=2，则u3=0.1dB/2≈0.071dBC.1.3.4负载阻抗变化引入的标准不确定度u4用B类方法评定。在图1和图2中可以看出T型三通端口端接的负载阻抗发生了变化，导致两次馈入电压探头输入端的信号电平无法相同，从而带来测量偏差。采用不同性能的负载进行了一组实验，实验数据表明，负载阻抗变化对分压系数测量结果的影响量不大于±0.1dB。按反正弦分布处理，取k=2，则：u4=0.1dB/2≈0.071dBC.1.3.5测量重复性引入的标准不确定度u5各种随机因素导致的不确定度，用A类方法评定。对9kHz频率下的分压系数做了10次测量，结果列于表C.1。表C.19kHz分压系数重复测量结果第i次测量12345测量值/dB-33.56-33.54-33.55-33.51-33.52第i次测量6789测量值/dB-33.53-33.42-33.52-33.53-33.47根据表C.1的数据，可由贝塞尔公式计算出该组测量结果的实验标准差：1=0.041dB对30MHz频率下的分压系数做了10次测量，结果列于表C.2。表C.230MHz分压系数重复测量结果第i次测量12345测量值/dB-29.70-29.65-29.63-29.65-29.72第i次测量6789测量值/dB-29.65-29.65-29.61-29.64-29.69根据表C.2的数据，可由贝塞尔公式计算出该组测量结果的实验标准差：2=0.034dB校准时取单次测量结果，测量重复性引入的标准不确定度取不同频率下实验标准差的最大值，为：u5=max{s1，s2}=0.041dBC.1.4不确定度分量汇总分压系数校准结果的测量不确定度分量汇总于表C.3中。JJF2400—20268表C.3分压系数校准结果的测量不确定分量不确定度来源不确定度分量符号数值/dB网络分析仪0.116香蕉插头转同轴适配器插损0.029失配0.071负载阻抗变化u40.071测量重复性0.041C.1.5合成标准不确定度各分量互不相关，则：C.1.6扩展不确定度包含因子k取2，则：U=2×uc=0.32dBJJF2400—20269附录D分压系数标称值在不同频率下的计算公式电压探头测量射频骚扰电压的原理如图D.1所示，其分压系数标称值的计算如公式（D.1）所示：式中：f）——电压探头在不同频率下的分压系数，dB；Vi——电压探头输入电压，V；VL——电压探头输出端端接匹配负载时，负载上测得的电压值，V；f——频率，Hz；R——电压探头内部分压电阻的阻值，由厂家技术说明书给出，Ω;C——电压探头内部耦合电容的电容值，由厂家技术说明书给出，F；Ω；若电压探头未配置保护电阻，RP=∞;RL——匹配负载的阻值，RL=50Ω。CC+L_i_RLR图D.1电压探头测量射频骚扰电压的原理图表D.1给出了典型型号电压探头在不同频率下的分压系数标称值。表D.1两种典型电压探头在不同频率下的分压系数标称值频率/MHz分压系数标称值/dBTK9420型R=1470Ω,C=10nF，RP=1210ΩTK9421型R=1450Ω,C=1.25nF，RP=∞0.009-33.61-49.080.015-31.54-44.720.020-30.83-42.32JJF2400—2026表D.1（续）频率/MHz分压系数标称值/dBTK9420型R=1470Ω,C=10nF，RP=1210ΩTK9421型R=1450Ω,C=1.25nF，RP=∞0.025-30.47-