JJF 1173-2018测量接收机校准规范-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 1 7 32 0 1 8测量接收机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM e a s u r i n gR e c e i v e r s 2 0 1 8-0 6-2 5发布2 0 1 8-1 2-2 5实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局测量接收机校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rM e a s u r i n gR e c e i v e r sJ J F1 1
2、 7 32 0 1 8代替J J F1 1 7 32 0 0 7 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:中国航天科工集团二院2 0 3所中国计量科学研究院 参加起草单位:北京航天飞控中心 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:李文意(中国航天科工集团二院2 0 3所)武卫平(中国航天科工集团二院2 0 3所)何 昭(中国计量科学研究院)参加起草人:吴远伍(中国航天科工集团二院2 0 3所)张亦弛(中国计量科学研究院)李红军(北京航天飞控中心)韩 蕊(中国航天科工集团二院2 0 3所)J J F
3、1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量特性(1)3.1 输出参考频率(1)3.2 频率测量(1)3.3 调谐电平(1)3.4 调频、调相(1)3.5 调幅(1)4 校准条件(2)4.1 环境条件(2)4.2 测量标准及其他设备(2)5 校准项目和校准方法(3)5.1 校准项目(3)5.2 外观及工作正常性检查(4)5.3 输出参考频率(4)5.4 频率测量(4)5.5 调谐电平(4)5.6 调频、调相(6)5.7 调幅(8)6 校准结果表达(1 0)7 复校时间间隔(1 1)附录A 原始记录格式(1 2)附录B 校准证书内页格式(
4、1 5)附录C 不确定度评定示例(1 8)附录D 贝塞尔函数零值法调频频偏(3 1)J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局引 言 本规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则编写,相关术语及测量不确定度评定遵循J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示两个文件。本规范是对J J F1 1 7 32 0 0 7 测量接收机校准规范的修订。相对于原规范,本规范主要技术变化如下:1)将载波频率范围扩展为1 0 0k H z 5 0GH z,调频频偏量扩展到5 0
5、0k H z,提高了计量性能要求;校准项目增加输出参考频率、频率测量;调幅度校准增加衰减器校准法;2)删除功率校准、调频频响和调幅频响校准。本规范历次版本发布情况:J J F1 1 7 32 0 0 7。J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局测量接收机校准规范1 范围本规范适用于频率范围在1 0 0k H z 5 0GH z的测量接收机的校准。2 概述测量接收机是用来测量微弱信号的仪器,本规范涉及的测量接收机主要用于射频/微波信号发生器(具有模拟调制功能)和衰减器的测量,主要由频率、调谐电平和调制度测量等功能模块组成,具有频率、调谐电平、调幅度、调频频偏及解调失真等多项
6、参数的测量功能。3 计量特性3.1 输出参考频率1 0MH z,最大允许误差:11 0-9。3.2 频率测量a)频率测量范围:1 0 0k H z 5 0GH z;b)最大允许误差:(11 0-611 0-9)。3.3 调谐电平a)调谐电平范围:-1 2 0d B0d B(1 0 0k H z 2 6.5GH z);-1 1 0d B0d B(2 6.5GH z 5 0GH z);b)最大允许误差:(0.0 2d B0.3d B)。3.4 调频、调相a)调频频偏测量范围:0k H z 5 0 0k H z;最大允许误差:(1%1.5%);b)调相相偏测量范围:05 0 0r a d;最大允许误
7、差:(1%4%);c)解调失真:0.3%;d)剩余调频:1H z(有效值);e)调幅抑制:1 0H z。3.5 调幅a)调幅度测量范围:5%9 9%;b)相对最大允许误差:(0.5%1.5%);c)解调失真:0.3%;d)剩余调幅:0.0 1%(有效值);e)调频抑制:0.2%。注:以上技术指标不作合格性判定,仅提供参考。1J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局4 校准条件4.1 环境条件a)环境温度:2 35;b)相对湿度:8 0%;c)供电电源:电压(2 2 0V1 1V),频率(5 0H z 1H z);d)其他:周围无影响校准正常工作的机械振动和电磁干扰。4.2
8、 测量标准及其他设备4.2.1 参考频标频率范围:1 0MH z;最大允许误差:11 0-1 0。4.2.2 频率计(含外时基)频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;最大允许误差:11 0-1 0。4.2.3 衰减器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;衰减量:0d B6 0d B;衰减不确定度:0.0 1d B0.1 0d B(k=2)。4.2.4 信号发生器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;输出幅度:-1 2 0d B m2 0d B m;幅度稳定度:0.0 1d B/1 0m i n(-1 0d B m0d B m);调频频偏:0k H z 5 0 0k
9、 H z;调幅度:5%9 9%。4.2.5 标准调制信号发生器输入载波频率:1 0 0k H z 5 0GH z;调制频率:1 0H z 2 0 0k H z;调频频偏:0k H z 5 0 0k H z;调频不确定度:0.2%0.5%(k=2);调幅度:5%9 9%;调幅不确定度:0.1 5%0.5%(k=2);解调失真:0.1%。4.2.6 调幅调频测试源剩余调频:1H z(有效值);剩余调幅:0.0 1%;调频失真:0.0 2 5%。4.2.7 频谱分析仪频率范围:1 0H z 5 0GH z;2J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局分辨带宽:1H z 1 0MH
10、 z;边带噪声:-8 0d B c/H z(偏离中心频率1 0 0H z 1MH z);平均噪声电平:-1 0 0d B m/H z;显示刻度最大允许误差:0.1d B/1 0d B,9 0d B时累计小于0.6d B。4.2.8 低频信号发生器(含外时基输入端口)频率范围:1 0H z 1 0MH z;电压范围:1 0mV1 0V;电压最大允许误差:0.0 5%;幅度分辨力:0.1%;幅度稳定性:0.1%/1 0m i n;失真度:0.0 5%。4.2.9 失真分析仪频率范围:1 0H z 2 0 0k H z;失真度范围:0.0 1%3 0%;失真最大允许误差:(1d B2d B);输入电
11、压范围:5 0mV1 0 0V。4.2.1 0 隔离衰减器(2个)频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;衰减量:6d B;驻波比:1.0 51.2。4.2.1 1 功分器频率范围:1 0 0k H z 5 0GH z;驻波比:1.5。5 校准项目和校准方法5.1 校准项目测量接收机校准项目见表1。表1 测量接收机校准项目表序号校准项目名称条款1外观及工作正常性检查5.22输出参考频率5.33频率测量5.44调谐电平5.55调频、调相1调频频偏5.6.12调相相偏5.6.23解调失真5.6.33J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局表1(续)序号校准项目名称条款
12、5调频、调相4剩余调频5.6.45调幅抑制5.6.56调幅1调幅度5.7.12解调失真5.7.23剩余调幅5.7.34调频抑制5.7.45.2 外观及工作正常性检查检查被校测量接收机的外观及附件,各开关、按键等功能应正常,输入输出端口内外导体无变形和损坏,不应有影响电气性能的机械损伤。被校测量接收机通电后应正常工作,各种指示功能正常;按其技术说明书规定时间预热,预热后应工作正常;有自检功能的,应能通过自检。5.3 输出参考频率a)按图1连接仪器设备。图1 输出参考频率校准框图b)将被校测量接收机参考频率输出端连接到频率计输入端。c)读取频率计的频率测量值,记录于附录A表A.1中。5.4 频率测
13、量a)按图2连接仪器设备。图2 频率测量校准框图b)设置信号发生器的频率为被校测量接收机给定最低频率,幅度0d B m,使被校测量接收机能稳定显示信号。c)读取被校测量接收机频率显示值,记录于附录A表A.2中。d)在被校测量接收机给定频率范围内,改变信号发生器频率值,重复步骤c),完成频率测量的校准。5.5 调谐电平a)按图3连接仪器设备(调谐电平校准时信号发生器、衰减器、被校测量接收机应可靠接地)。4J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局 参考频率图3 调谐电平校准框图b)设置信号发生器频率为被校测量接收机调谐电平测量给定最低频率。c)衰减器衰减量0d B,调整信号发
14、生器电平,使被校测量接收机正确显示频率,电平显示0d B m0.1d B(或-1 0d B m0.1d B)。d)设置被校测量接收机为调谐电平测量状态,测量状态稳定后再设置被校测量接收机为相对测量状态,显示值为0.0 0 0d B0.0 0 3d B。e)按1 0d B步进增加衰减器的衰减量A0i至6 0d B,并保持信号发生器输出幅度不变,分别读取被校测量接收机的调谐电平示值Ai,记录于附录A表A.3中。f)将信号发生器输出电平降低6 0d B,重新将衰减器衰减量置于0d B,并微调信号发生器输出电平,使被校测量接收机的调谐电平示值为A 6,且A 6-A60.3d B,其中A6为步骤d)衰减
15、器6 0d B时被校测量接收机的调谐电平示值。g)按1 0d B步进增加衰减器的衰减量A0i,并保持信号发生器输出幅度不变,读取被校测量接收机的调谐电平示值Ai,记录于附录A表A.3中。h)重复步骤g)直至被校测量接收机调谐电平最小值。i)按式(1)计算调谐电平大于等于-6 0d B时调谐电平误差,记录于附录A表A.3中。A=Ai-A0i(1)式中:A 调谐电平误差,d B;Ai 被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A0i 衰减器的相应衰减量的校准值,d B。j)按式(2)和式(3)计算调谐电平小于-6 0d B时调谐电平误差,记录于附录A表A.3中。A6=A 6-A6(2)A=Ai-(A0
16、i+A0 6)-A6(3)式中:A6 重新将衰减器置于0d B时的差值,d B;A 6 重新将衰减器置于0d B时被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A6 步骤d)衰减器6 0d B时被校测量接收机的调谐电平示值,d B;A 调谐电平误差,d B;Ai 被校测量接收机的调谐电平示值,d B;5J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局A0i 衰减器的相应衰减量的校准值,d B;A0 6 衰减器6 0d B时的校准值,d B。k)在被校测量接收机给定调谐电平频率范围内,改变信号发生器频率值,重复步骤c)j),完成调谐电平校准。注:有些被校测量接收机在电平向下变化的过程中需要
17、完成必要的自校准。5.6 调频、调相5.6.1 调频频偏5.6.1.1 贝塞尔函数零值法a)按图4连接仪器设备。图4 贝塞尔函数零值法调频频偏、调相相偏校准框图b)设置信号发生器的载波频率和输出功率,设置被校测量接收机置为频偏(FM)测量状态,选择二分之一 正峰值(P+)+负峰值(P-)检波器。c)设置频谱分析仪的中心频率、跨度、分辨带宽、参考电平等参数值,使信号谱线显示清晰,光标标记载波频率和幅度,作为参考值,按下相对光标键。d)按照校准的调频频偏,设置低频信号生器的频率(可参考附录D表D.1),低频信号生器的幅度调整为最小值。e)调节低频信号发生器输出幅度,使频谱分析仪上谱线幅度减小,直到
18、第k次(k为零点序号)值相对光标幅度小于6 0d B以上(或比参考值小6 0d B以上)。f)根据调制频率选择被校测量接收机合适的低通滤波器,读取调频频偏值,记录于附录A表A.4.1中。g)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变载波频率、调制频率和调频频偏,重复步骤c)f)。5.6.1.2 标准调制源法a)按图5连接仪器设备。图5 标准调制源法调频频偏、调幅度校准框图b)设置被校测量接收机为频偏测量(FM)状态,选择二分之一 正峰值(P+)+负峰值(P-)检波器。6J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局c)设置标准调制信号发生器的载波频率、调制频率和调频频偏(如载波
19、频率为1 2.5MH z,调制频率为1k H z,调频频偏为4k H z。)依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调频频偏值,记录于附录A表A.4.1中。d)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变标准调制信号发生器的载波频率、调制频率和调频频偏,重复步骤c)。5.6.2 调相相偏a)按图4连接仪器设备。b)设置被校测量接收机置为相偏(PM)测量状 态,选 择 二 分 之一 正峰 值(P+)+负峰值(P-)检波器。c)按照5.6.1.1中步骤c)e)调整频谱分析仪、信号发生器和低频信号发生器,确定贝塞尔函数零值点。d)根据式(4)中FM调频信号和PM调相信号的参数对应关系,由贝
20、塞尔函数零值点确定的调频指数mF(可参考附录D表D.2)即为调相模式下的最大相偏。FMt()=Ac o sct+fc o s t+()=Ac o sct+mFs i n t+()=Ac o sct+c o s t+()=PMt()(4)e)根据调制频率选择被校测量接收机合适的低通滤波器,读取调相相偏值,记录于附录A表A.4.2中。f)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变载波频率、调制频率和调相频偏,重复步骤c)e)。5.6.3 解调失真a)按图6连接仪器设备(被校测量接收机解调输出端至失真分析仪输入端)。图6 解调失真校准框图b)设置被校测量接收机为频偏测量(FM)状态;关闭被校测量接收
21、机的所有滤波器。c)设置低频信号发生器的频率为被校测量接收机给定技术指标的调制频率的最低值。d)调节低频信号发生器幅度,使被校测量接收机频偏为1 0 0k H z;e)设置失真分析仪所有滤波器关闭,读取失真分析仪的失真值,记录于附录A表A.4.3中。f)在被校测量接收机给定技术指标的调制频率范围内,改变低频信号发生器的频率值,重复步骤d)e)。7J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总局市场监管总局5.6.4 剩余调频a)按图7连接仪器设备(连接调幅调频测试源的低残余输出至被校测量接收机输入)。图7 剩余调频、剩余调幅校准框图b)设 置 被 校 测 量 接 收 机 为 频 偏 测 量(
22、FM)状 态,检 波 器 选 择 有 效 值 检 波(RM S),低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。c)读取被校测量接收机的频偏值,记录于附录A表A.4.4中。5.6.5 调幅抑制a)按图8连接仪器设备。图8 调幅抑制、调频抑制校准框图b)设置信号发生器输出调制频率为1k H z,调幅度为5 0%的调幅信号。c)设置被校测量接收机为频偏测量(FM)状态,选择二分之一 正峰值(P+)+负峰值(P-)检波器,置被校测量接收机的低通滤波器3k H z,高通滤波器3 0 0H z。d)读取被校测量接收机的频偏值,记录于附录A表A.4.5中。5.7 调幅5.7.1 调幅度5.7.1.1
23、 标准调制源法a)按图5连接仪器设备。b)设置被校测量接收机为调幅测量(AM)状态,选择二分之一 正峰值(P+)+负峰值(P-)检波器。c)设置标 准 调 制 信 号 发 生 器 的 载 波 频 率、调 制 频 率 和 调 幅 度(如 载 波 频 率1 2.5MH z、调制频率1k H z和调幅度6%)。d)依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调幅度值,记录于附录A表A.5.1中。e)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变调制信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度,重复步骤d)。5.7.1.2 衰减法a)按图9连接仪器设备。8J J F1 1 7 32 0 1 8市场监管总
24、局市场监管总局图9 衰减法调幅度校准框图b)设置被校测量接收机为调幅测量(AM)状态,选择二分之一 正峰值(P+)+负峰值(P-)检波器。c)设置衰减器的衰减值为0d B。d)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,设置信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度 如载波频率1 2.5MH z、调制频率1k H z和调幅度(ma)6%。e)设置衰减器的衰减量At t,读取频谱分析仪载波幅度的变化量A1。At t=2 0 l o gma/2()(5)f)将衰减器的衰减量重置为0d B。g)调整信号发生器的调幅度,读取频谱分析仪的载波幅度和上下边频幅度的差值A2,使得A2=A1。A2=12(Au p+Al
25、 o w)-Ac(6)式中:Ac 为载波幅度,d B;Au p 为上边频幅度,d B;Al o w 为下边频幅度,d B。h)依照调制频率在被校测量接收机上选择合适的滤波器,读取调幅度值,记录于附录A表A.5.1中。i)在被校测量接收机给定技术指标的范围内,改变信号发生器的载波频率、调制频率和调幅度,重复步骤c)h)。5.7.2 解调失真a)按图6连接仪器设备(连接被校测量接收机解调输出端至失真分析仪输入端)。b)设置被校测量接收机置为调幅测量(AM)状态,关闭被校测量接收机的所有滤波器。c)设置低频信号发生器的频率为被校测量接收机给定技术指标的调制频率的最低值。d)调节低频信号发生器幅度,使
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