全国衰减量值比对

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1、1 全国衰减量值比对全国衰减量值比对 比对报告比对报告 （精密（精密 N 接头步进衰减器，测量频率：接头步进衰减器，测量频率：60MHz、5GHz） 高秋来，梁伟军，黄辉，中国计量科学研究院 李放，中国航天机电集团二院 203 所 张秋梅，刘军英，王伟红，中国空间技术研究院五一四所 王海平，曹芸，总装计量中心 杨平，安捷伦科技有限公司 陈峰，罗德与施瓦茨中国有限公司 廖文仲，韩银花，中国电子科技集团五十四研究所 姚晓辉，中国电子科技集团 41 所 刘芳瑾，楼红英，中国电子科技集团 14 所 黄玉晖，沈菊霞，上海计量测试技术研究院 李文臻，黄娟，信息产业部电子中南区域计量站 王勇，杨桥新，广州赛

2、宝计量检测中心 潘柳，尹仲琪，中国电子科技集团十研究所 刘峰，成都总参三部第二计量站 于颍杰，中国电子科技集团公司第 20 所计量中心 冉志强，信息产业部通信计量中心 报告起草人：高秋来，梁伟军，黄辉 中国计量科学研究院，信息电子所 2007 年 5 月 PDF created with pdfFactory trial version 2 目录 1. 概述.3 2. 参加实验室 .3 3比对传递标准 .4 4比对协议2.5 5比对时间安排 .6 6参加实验室所用的测量技术 .7 7比对结果.8 8结论.35 参考文献.36 附录 A：测量结果处理方法.37 附录 B：参加实验室的测量方法技术

3、报告.39 附录 C：参加实验室提交的衰减测量报告（含不确定度评定）.44 附录 D 稳定性试验 .61 PDF created with pdfFactory trial version 3 1. 概述概述 在 2001 年至 2005 年 BIPM 进行了衰减国际关键比对，比对号是 CCEM-RF-K19.CL，主持实验室是 NPL（National Physical Laboratory，英国） 。该项国际比对测量已完成，并于2006 年 3 月至 6 月分别公布了比对报告 A 草稿1，并于近期提交比对报告 B，中国计量科学研究院参加了这次国际比对，其比对结果表明中国的衰减量值与国际参考

4、值是一致的。 2005 年国家质量监督检验检疫总局决定在国内进行一系列重要参数的全国比对，以保证国内量值的一致。衰减参数作为无线电计量的关键参数之一，并具备了良好的条件，因此计划于 2006 年进行全国衰减量值比对。本次全国衰减量值比对可以以国际关键比对作为参考，在量值上也能得到支持。 在全国无线电计量技术委员会的领导和支持下，并受全国无线电计量技术委员会委托，中国计量科学研究院（NIM）信息电子所作为主持实验室，负责组织这次全国衰减量值比对。 本次全国衰减量值比对对国内从事无线电计量实验室是开放的， 欢迎有技术条件的实验室参加，最终参加实验室为 15 个，参加实验室的主要是由全国无线电计量技

5、术委员会选择的同时考虑了行业、地区的代表性。 2. 参加实验室参加实验室 表 1.参加实验室表 负责人 单位名称 省市/部门 单位缩写 高秋来 中国计量科学研究院 信息电子所 北京/计量 NIM 李放 中国航天机电集团二院 203 所 北京/航天 203 所 张秋梅 514 所 北京/科工委 514 所 王海平 总装计量中心 北京/部队 总装 杨平 安捷伦科技有限公司 北京/外企 Agilent 陈峰 R/S 公司 北京/外企 R 6） 设置被测衰减器至 40/60/80/100/110dB，重复步骤 5，记录测试值(P2/P3/P4/P5/P6)； 7） 将信号源频率置为 5GHz，重复步骤

6、 2 至 6。 注：由于在实验过程中，由于信号源输出电平不稳定，另外衰减器会产生开关切换的不确定性，因此，在每一个衰减读数后，应调节衰减器回到参考点进行验证。 54 所所 中频替代法：VM7 型衰减和信号校准器与 8852 型变频器组成微波衰减标准装置，使用E8257C 型 PSG-A 系列信号发生器输出 60MHz 或 5000MHz 信号，经 8852 变频器输出 30MHz中频信号到 VM7型衰减和信号校准器,衰减器设置为 0dB 时归零， 然后衰减器分别设置为 20、40、60、80、100，在 VM7 上读数。连接好系统后，测量 20dB、40dB、60dB 衰减器时，DUT两端分别

7、加 10dB 和 20dB 隔离衰减器， 使用 E8257C 型 PSG-A 系列信号发生器输出+8dBm。 测量 80dB、100dB 衰减器时，DUT 两端加 10dB 隔离衰减器，使用 E8257C 型 PSG-A 系列信号发生器输出+18dBm。 203 所所 系统采用直接测量法， 即由衰减校准装置 VM-4 直接测量被测步进衰减器衰减量的方法，隔离器用以减小失配带来的测量误差。 514 所所 VM-7 型衰减标准装置采用中频替代法测量衰减量。把微波频率上的被测衰减量通过混频器线性变化为固定 30MHz 中频衰减量， 然后与装置中的标准衰减器输出信号相比较， 由仪器内部自动调谐测出被测

8、衰减值。 PDF created with pdfFactory trial version 41 Agilent 测量系统由安捷伦公司高性能频谱分析仪 E4440A 和信号源 E8257D 构成。 E4440A 具有极大的动态范围及良好的线性度。测量时，未使用 10dB 固定衰减器。频谱分析仪 E4440A接到 8496H 端口 1， 信号发生器 E8257D 接到 8496H 端口 2。 运用相对测量功能对步进衰减进行测量。 R 6） 调节被测衰减器至 40/60/80/100/110dB，重复步骤 5，记录测试值； 7） 将信号源频率置为 5GHz，重复步骤 2 至 6。 注：由于在实验

9、过程中，由于信号源输出电平会产生一定程度的波动，另外衰减器会产生开关切换的不确定性，因此，在每一个衰减读数后，应调节衰减器回到参考点进行验证 5 所所 1 按右图连接测量系统。 2 将信号发生器频率设为 60MHz 或 5GHz， 在被测步进衰减器为 0dB 时， 调节信号发生器的输出电平为 12dBm，使测量接收机输入端功率电平约为 0dBm。 3 设置被测步进衰减器为 0dB，设置测量接收机为调谐射频电平状态，按提示进行校准，并使其进入比值(dB)测量状态。 4 设置被测步进衰减器为被测位置，待测量接收机读数稳定后，记下其读数。 5 设置被测步进衰减器为其它被测位置，重复步骤 4 操作，对

10、其它衰减量进行测量。 PDF created with pdfFactory trial version 42 6 重复步骤 45 操作，进行下一遍测量。 总装总装 VM-7 型衰减校准装置采用的中频替代法,中频替代法的基本原理是用外差变频方法,将微波或高频信号线性地变换为固定的中频信号,然后用中频标准衰减器的衰减量来替代微波或高频通道中的被测衰减量,从而实现衰减的准确测量。 在实际测量中， 首先将被测衰减器的起始位置定为参考， 然后改变被检衰减器到第一个需要测量的刻度，此时 VM-7 显示的 dB 数为该刻度相对于起始位置的衰减量，记录测量结果依次改变被检可变衰减器到各检定的刻度，VM-7

11、相应显示的 dB 数为各刻度相对于起始刻度位置的衰减量，分别记录测量结果。 710 厂厂 根据测试比对协议，在本次比对中，我们以 AV1481C 作为激励信号源，并利用主持实验室提供的 10dB 衰减器作为隔离器（序列号为 MY39262041 的 10dB 衰减器接在输入端（左侧） ；序列号为 MY39262026 的 10dB 衰减器接在输出端（右侧） ） ，在 60MHz 及 5GHz 两个频率点，采用 8902S 对 8496H 的待测衰减量分别进行了 10 次测量，测试步骤如下： 1） 根据协议，将信号源 AV1481C 频率设置至 60MHz，电平 15dBm； 2） 连接好测试设

12、备，将接收机 8902S 初始化； 3） 将被测衰减器 8496H 衰减量置为 0，设置接收机为相对电平测试状态，并置相对零； 4） 调节被测衰减器至各待测值，并读取接收机读数； 5） 记录测试值； 6） 将信号源频率置为 5GHz，重复步骤 2 至 5。 20 所所 采用 8902A 的 050 选件测量功能. 测量方法描述： 采用 8902S 系统作为衰减校准装置， 测量时隔离衰减器采用主实验室提供的固定衰减器。60MHz 频率点测量时探头采用 11722A,5000MHz 探头采用 11792A. PDF created with pdfFactory trial version 43

13、SIMT 根据测试比对协议，设置信号源频率至 60MHz，电平 10dBm；将接收机频率设置与信号源一致； 将被测衰减器衰减值置为 0，设置接收机状态为相对电平测试，读取当前值为参考值 V0 (0dB)； 调节被测衰减器至 20dB； 读取接收机读数 V1 (dB); 调节被测衰减器至 40/60/80/100dB，重复上述步骤，记录测试值； 将信号源频率置为 5GHz，重复以上步骤。 57 所所 HP8902S with opt050 TMC 用网络分析仪 E8362B 作为测量标准，先将网络分析仪校准，然后测量衰减器 PDF created with pdfFactory trial version 44 附录附录 C：参加实验室提交的衰减测量报告（含不确定度评定）：参加实验室提交的衰减测量报告（含不确定度评定） PDF created with pdfFactory trial version 45 NIM 60MHz mean value SU_tot V_eff SU_C1 SU_C2 SU_C3 SU_C4 SU_C5 SU_C6 SU_C7 SU_C8 20.1188 0.0015 3