IEC TS 61169-1-72025 射频连接器 第1-7部分电气试验方法 插入损耗频域试验的不确定度规范标准立项发展报告

射频连接器第1-7部分：电气试验方法插入损耗频域试验的不确定度规范标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Radio-frequencyConnectors–Part1-7:ElectricalTestMethods–UncertaintySpecificationofFrequencyDomainTestforInsertionLoss摘要随着第五代移动通信（5G）、第六代移动通信（6G）预研、卫星互联网及高性能雷达等技术的迅猛发展，射频连接器作为射频传输链路中的关键基础元件，其性能指标直接决定了整个系统的信号完整性与可靠性。插入损耗作为衡量射频连接器传输效率的核心参数，其频域测试结果的准确性与不确定度评定已成为行业关注的焦点。本报告围绕国际电工委员会（IEC）发布的技术规范IECTS61169-1-7:2025《射频连接器第1-7部分：电气试验方法插入损耗频域试验的不确定度规范》展开系统论述。报告首先阐述了该标准立项的产业背景与技术需求，分析了国内外相关标准的发展现状；其次，从标准的结构框架、关键技术内容及不确定度评定方法等维度对标准文本进行了全面解析；继而介绍了标准编制过程中主要参与单位的贡献；最后，对该标准的实施应用前景与未来标准化工作方向进行了展望。本报告旨在为标准使用者提供技术解读，并为我国射频连接器领域相关国家标准和行业标准的制修订提供参考依据。关键词：射频连接器；插入损耗；频域试验；不确定度；矢量网络分析仪；国际电工委员会；标准化Keywords:Radio-frequencyconnectors;Insertionloss;Frequencydomaintest;Uncertainty;VectorNetworkAnalyzer(VNA);IEC;Standardization1引言射频连接器是微波毫米波系统中不可或缺的无源器件，广泛应用于通信基站、雷达系统、航空航天电子装备、测试测量仪器及消费类电子产品等领域。在射频信号的传输过程中，连接器作为链路中的物理接口，其插入损耗直接影响系统的功率传输效率与信号质量。随着工作频率不断向毫米波乃至太赫兹频段拓展，以及系统对功率预算和信噪比要求的日益严苛，对插入损耗的精确表征提出了更高要求。插入损耗的频域测试通常基于矢量网络分析仪（VNA）开展，测量结果受仪器系统误差、校准方法、连接重复性、温度漂移、电缆稳定性等多种因素影响。若缺乏统一的不确定度评定规范，不同实验室之间的测试结果将缺乏可比性，导致产品质量判定争议、国际贸易技术壁垒以及设计与实际性能偏差等问题。在此背景下，国际电工委员会射频连接器技术委员会（IECSC46F）联合国际实验室认可合作组织（ILAC）及国际计量委员会（CIPM）相关技术委员会，启动了IECTS61169-1-7技术规范的制定工作，旨在为射频连接器插入损耗频域试验的测量不确定度评定提供统一的技术规范。2标准立项背景与意义2.1产业需求驱动当前射频连接器产业正面临三大技术趋势的深刻影响。首先，5G/6G通信系统推动连接器工作频率从sub-6GHz向毫米波频段（24GHz-110GHz）全面拓展，更高频率下微小寄生参数的影响被显著放大，插入损耗的精确测量难度呈指数级上升。其次，电子设备的小型化与集成化趋势使得连接器尺寸不断缩小，如2.92mm、2.4mm、1.85mm及1.0mm等小型化连接器成为主流，这类连接器的插入损耗本身数值极小（通常在0.1dB至0.5dB量级），对测量不确定度的要求极为严苛。第三，相控阵雷达与卫星互联网系统中大量使用多通道射频模组，通道间幅相一致性要求极高，需要精确评估测试系统的测量不确定度以保证批量生产中性能判定的可靠性。2.2标准缺口与国际化需求在IECTS61169-1-7发布之前，射频连接器插入损耗测试领域的标准化工作存在明显的缺口。通用连接器标准IEC61169系列主要规定了连接器的尺寸、机械性能及基础电气试验方法，但对于测试结果的测量不确定度评定缺乏细化指导。国际实验室认可领域普遍采用的ISO/IEC17025虽然要求实验室应有能力评定测量不确定度，但未给出针对射频连接器特定测量的技术指南。中国、美国、日本等主要制造国家各自依据本国计量院的推荐方法开展不确定度评定，方法不统一导致测量结果的可比性不足。IECTS61169-1-7:2025的发布填补了这一技术空白。2.3标准研制过程IECTS61169-1-7的研制过程历时约三年，经历了新工作项目提案（NWIP）、工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、最终草案（FDTS）等阶段。该标准由IECSC46F（射频连接器分技术委员会）归口管理，联合来自德国联邦物理技术研究院（PTB）、美国国家标准与技术研究院（NIST）、中国电子技术标准化研究院等国家计量与标准化机构的专家共同参与起草。3标准适用范围与主要技术内容3.1标准适用范围IECTS61169-1-7:2025适用于所有类型的射频连接器及射频同轴组件，尤其针对频率范围覆盖直流至毫米波频段（直至110GHz及以上）的插入损耗频域测量。该标准提供了测量不确定度的评定框架、来源分析、合成方法与报告要求，适用于以下应用场景：-连接器设计与验证阶段的插入损耗性能评估；-生产线上的批量检验与一致性判定；-第三方检测实验室的型式试验与合格评定；-不同实验室间比对测试中的不确定度评估与等效性判断；-射频连接器计算机辅助设计（CAD）模型中插入损耗参数的验证。3.2标准结构框架标准按照国际通行的GUM（测量不确定度表示指南，GuidetotheExpressionofUncertaintyinMeasurement）框架构建，主要章节包括：1.范围（Scope）2.规范性引用文件（NormativeReferences）3.术语与定义（TermsandDefinitions）4.不确定度评定的基本流程（GeneralProcedureforUncertaintyEvaluation）5.测量模型与不确定度传播（MeasurementModelandUncertaintyPropagation）6.不确定度来源的识别与分析（IdentificationandAnalysisofUncertaintySources）7.不确定度分量的量化（QuantificationofUncertaintyComponents）8.合成标准不确定度与扩展不确定度（CombinedStandardUncertaintyandExpandedUncertainty）9.不确定度的报告与表述（ReportingandExpressionofUncertainty）3.3不确定度来源的系统分析该标准将插入损耗频域测量的不确定度来源分为以下六大类进行系统分析：（1）矢量网络分析仪系统误差（VNASystemErrors）包括方向性误差、源匹配误差、负载匹配误差、反射跟踪误差、传输跟踪误差及隔离误差。这些误差可通过校准在一定程度上消除，但校准后的残余误差仍构成不确定度的重要来源。标准推荐采用基于不确定度框架的校准方法，并对校准件（CALKit）自身的定标不确定度进行传递分析。（2）校准件参数不确定度（CalibrationKitUncertainty）校准件的机械尺寸公差（如内导体直径、外导体直径、绝缘支撑的位置偏差等）和电气参数定标不确定度将通过校准过程传播至最终测量结果。标准详细规定了各类校准件定标数据的溯源性要求及不确定度传播的计算方法。（3）连接重复性（ConnectionRepeatability）射频连接器的插拔重复性是插入损耗测量中最具挑战性的不确定度来源之一。连接器的接触压力、对准精度、界面污染、扭矩控制等因素均会影响连接的重复性。标准推荐采用多次独立连接-测量-断开循环的统计方法评估该分量，并规定了最少测量次数与异常值处理方法。（4）电缆与测试夹具的稳定性（CableandFixtureStability）测试电缆的弯曲、移动及温度变化会引入相位和幅度波动，是毫米波频段不确定度的主要贡献因素。标准建议使用相位稳定型测试电缆并规定了稳定性验证方法。（5）环境因素（EnvironmentalFactors）温度、湿度及气压变化对连接器与测试系统的电气性能具有不同程度的影响。标准推荐了环境条件监测要求。（6）其他因素（OtherFactors）包括仪器噪声、中频带宽设置、扫描点数、IF带宽选择的折中方案等。3.4不确定度量化方法该标准对每一不确定度分量推荐了A类（统计方法）或B类（非统计方法）评定方法，并提供了详细的数学模型。核心测量模型以信号流图为基础构建，通过S参数级联网络建立插入损耗与散射参数之间的函数关系，采用一阶泰勒展开进行不确定度传播计算。对于分量较小或非线性较强的情形，标准建议采用蒙特卡洛法（MonteCarloMethod）进行数值验证。标准规定最终应报告扩展不确定度（置信概率95%，包含因子k=2），以dB为单位表述，并应结合VNA的频率分辨率与中频带宽设定给出推荐的测量参数配置。4国内相关标准化工作与标准对比在我国，射频连接器领域的标准化工作主要由全国电子设备用高频电缆及连接器标准化技术委员会（SAC/TC190）归口管理。当前，与IECTS61169-1-7相关的国内标准主要包括：-GB/T11313系列标准：等同采用IEC61169系列标准，规定了射频连接器的通用要求和试验方法；-GJB681系列标准：军用射频连接器通用规范；-JJF1221-2009：《射频连接器检定规程》等计量技术规范。然而，上述标准均未对插入损耗频域试验的测量不确定度评定提供系统性指导。尤其是在毫米波频段，国内测试实验室在不确定度评定方法上尚未形成统一规范，不同机构间测量结果差异明显。IECTS61169-1-7的发布为我国在该领域的标准化工作提供了重要的技术参照，亟需结合我国产业实际需求推进该标准的转化吸收，以提升国内射频连接器测试水平与国际互认能力。5主要参与单位介绍IECTS61169-1-7的制定汇聚了国际射频连接器领域领先的标准化机构与科研力量，其中最具代表性的起草单位当属德国联邦物理技术研究院（Physikalisch-TechnischeBundesanstalt，PTB）。PTB是德国国家计量机构，也是国际计量局（BIPM）框架下射频与微波领域最重要的国家级计量实验室之一。PTB在射频连接器精密测量领域拥有数十年的技术积累，建有覆盖直流至毫米波频段的国家级射频阻抗与散射参数计量标准装置。其研制的精密型连接器校准件和特性阻抗标准被全球多个国家计量院作为溯源基准。在IECTS61169-1-7的编制过程中，PTB的专家团队主导了不确定度传播模型的建立、校准件不确定度贡献的分析以及典型测量配置的推荐等工作，将计量学领域的前沿研究成果转化为可操作的工程技术规范，充分体现了国家计量院在推动国际标准与计量科学融合中的关键作用。此外，来自美国NIST、中国电子技术标准化研究院、日本国家计量院（NMIJ）以及Rosenberger、Huber+Suhner、安捷伦（现是德科技）等国际知名连接器制造商和测试仪器厂商的专家也为标准的制定做出了重要贡献。6标准实施展望与建议6.1应用前景IECTS61169-1-7:2025的应用将带来显著的行业效益：-提升测量结果的可比性与互认性：通过统一不确定度评定规则，消除因方法差异导致的结果偏差，有助于建立全球互认的测试数据体系；-促进国际贸易与技术交流：为产品规格书中插入损耗指标提供了统一的判定依据，有利于降低技术性贸易壁垒；-推动测试技术与装备进步：标准中规定的校准与不确定度分析方法可反向推动更高精度校准件和测试仪器的发展；-支撑设计与质量管控升级：帮助设计人员准确评估测试数据的可信程度，在实际工程应用（如链路预算计算）中留有合理设计余量，避免过度设计带来的成本浪费。6.2后续工作建议对于我国的标准化工作，建议如下：-加快推进标准转化：建议SAC/TC190适时启动该技术规范的采标工作，结合国内产业和计量体系实际进行适应性修订；-加强计量技术支撑：依托中国计量科学研究院（NIM）及行业计量站，建立毫米波频段插入损耗测量的溯源体系与不确定度评定服务能力；-开展实验室间比对：组织国内射频连接器检测实验室开展基于该标准的比对试验，验证标准方法的可操作性，积累测量不确定度的实际数据；-推动标准应用示范：在5G/6G通信、航天工程等重点领域选取典型场景先行先用，形成应用案例与最佳实践。7结论IECTS61169-1-7:2025《射频连接器第1-7部分：电气试验方法插入损耗频域试验的不确定度规范》是射频连接器测试领域一项具有里程碑意义的技术规范。该标准首次在国际层面系统构建了插入损耗频域测量的不确定度评定框架，填补了IEC61169系列标准在测量质量评价方面的空白，为全球射频连接器制造商、检测实验室及最终用户提供了统一的技术语言与评定准则。从技术层面而言，该标准以GUM与VIM为基础方法论，紧密结合射频连接器测量的工程实际，系统梳理了从VNA系统误差、校准件不确定度直至连接重复性和环境因素的完整不确定度来源谱系，建立了以信号流图为纽带的测量模型和不确定度传播机制，实现了计量学理论与工程实践的深度融合。参考文献[1]IECTS61169-1-7:2025,Radio-frequencyconnectors-Part1-7:Electricaltestmethods-Uncertaintyspecificationoffrequencydomaintestforinsertionloss[S].Geneva: