JJF 1679-2017ZigBee综合测试仪校准规范-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 6 7 92 0 1 7Z i g B e e综合测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rZ i g B e eT e s t e r s 2 0 1 7-1 1-2 0发布2 0 1 8-0 2-2 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布Z i g B e e综合测试仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rZ i g B e eT e s t e r sJ J F1 6 7 92
2、0 1 7 归 口 单 位:全国无线电计量技术委员会 主要起草单位:上海市计量测试技术研究院中国计量科学研究院 参加起草单位:工业和信息化部电子工业标准化研究院上海聚星仪器有限公司 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 6 7 92 0 1 7本规范主要起草人:詹志强(上海市计量测试技术研究院)何 昭(中国计量科学研究院)陆福敏(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:王文峰(工业和信息化部电子工业标准化研究院)夏俊雯(上海市计量测试技术研究院)李远朝(上海聚星仪器有限公司)J J F1 6 7 92 0 1 7目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语(1)4 概
3、述(1)5 计量特性(1)5.1 参考晶体振荡器(1)5.2 射频输出信号(1)5.3 输出数字调制信号(1)5.4 功率测量(2)5.5 数字解调分析(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(3)7.1 校准项目(3)7.2 外观及工作正常性检查(3)7.3 参考晶体振荡器频率(4)7.4 射频输出信号频率(4)7.5 射频输出信号功率(4)7.6 输出数字调制信号数字调制质量参数(4)7.7 输出数字调制信号邻道功率(5)7.8 功率测量(5)7.9 数字解调分析(6)8 校准结果(6)9 复校时间间隔(7)附录A 原始记录格式(
4、8)附录B 校准证书内页格式(1 2)附录C 主要项目校准结果测量不确定度评定示例(1 6)J J F1 6 7 92 0 1 7引 言 本校准规范依据J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则,J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示。本校准规范参考了I E E E标准8 0 2.1 5.42 0 1 1 局域网和城域网:低速率无线个人区域网(L R-WP AN s)。本规范为首次发布。J J F1 6 7 92 0 1 7Z i g B e e综合测试仪校准规范1 范围本规范适用于2.4GH z频段(2.4 0 2GH z 2.4 8 4GH
5、 z)的Z i g B e e综合测试仪的校准,其他频段的Z i g B e e综合测试仪的校准可以参考本规范。2 引用文件I E E E标 准8 0 2.1 5.4-2 0 1 1局 域 网 和 城 域 网:低 速 率 无 线 个 人 区 域 网(L R-WP AN s)。I E E ES t d8 0 2.1 5.4TM-2 0 1 1,I E E ES t a n d a r d f o rL o c a l a n dm e t r o p o l i t a na r e an e t w o r k sP a r t 1 5.4:L o w-R a t eW i r e l e s
6、 sP e r s o n a lA r e aN e t w o r k s(L R-WP AN s)。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 术语3.1 Z i g B e e由I E E ES t d8 0 2.1 5.4定义的经济、高效、低数据速率(低于2 5 0k b i t/s)的无线个域网技术,工作于2.4GH z开放频段,支持异步数据业务为主,也支持同步数据业务,可星型或网状组网通信。4 概述Z i g B e e综合测试仪是由参考晶体振荡器、数字调制信号发生器、功率分析仪和数字调制分析仪等功能模
7、块构成的综合性测试仪器,在Z i g B e e终端生产、研发和测试过程中用于功率、频率、调制等参数的测试。5 计量特性5.1 参考晶体振荡器频率范围及频率偏差:1 0MH z;11 0-6。5.2 射频输出信号5.2.1 输出频率范围和频率偏差:2.4 0 2GH z 2.4 8 4GH z;11 0-6。5.2.2 输出功率范围及最大允许误差:-9 0d B m0d B m;1.0d B。5.3 输出数字调制信号5.3.1 数字调制质量参数均方根误差矢量幅度(E VM):2%。5.3.2 邻道功率频谱发射模板见表1和图1。1J J F1 6 7 92 0 1 7表1 频谱发射模板频率相对值
8、绝对值|f-fc|3.5MH z-2 0d B-3 0d B m 注:24 5 0MH z频段的Z i g B e e信号,其发射信号频谱的相对值和绝对值应该小于表1中的值,测量时频谱分析仪的分辨力带宽应为1 0 0k H z。相对值测量时,参考电平是载波频率1MH z带宽内测量得到的最高平均谱功率。图1 发射频谱模板5.4 功率测量5.4.1 范围:-5 0d B m0d B m。5.4.2 最大允许误差:1.0d B。5.5 数字解调分析均方根误差矢量幅度:2%。注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1 环境温度:(2 35)。6.1.2 相对湿度
9、:8 0%。6.1.3 电源电压及频率:(2 2 01 1)V、(5 01)H z。6.1.4 周围无影响仪器正常工作的电磁干扰和机械振动。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 功率计a)频率范围:1 0MH z 3GH z。b)连续波功率测量范围:-6 0d B m2 0d B m。c)参考功率测量最大允许误差:1%。2J J F1 6 7 92 0 1 7d)功率测量线性:3%。6.2.2 频率计a)频率范围:1 0MH z 3GH z。b)频率偏差:11 0-7。6.2.3 矢量信号发生器(Z i g B e e信号输出)a)频率范围:1 0MH z 3GH z,频率偏差:11 0-7。
10、b)输出功率电平范围:-7 0d B m1 0d B m。c)功率电平最大允许误差:1.0d B。6.2.4 频谱分析仪a)频率上限:3GH z。b)电平测量范围:-1 1 0d B m3 0d B m。c)相对电平最大允许误差:0.5d B。6.2.5 矢量信号分析仪(支持Z i g B e e调制信号分析)a)频率范围:1 0MH z 3GH z,频率偏差:11 0-7。b)电平范围:-7 0d B m1 0d B m。c)均方根误差矢量幅度:1%。6.2.6 功率分配器a)频率范围:1 0MH z 3GH z,最大允许输入功率0.5W。b)两臂功率分配比最大允许误差:0.1d B。7 校
11、准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表2。表2 校准项目表序号项目名称1参考晶体振荡器频率2射频输出信号频率3射频输出信号功率4输出数字调制信号数字调制质量参数5输出数字调制信号邻道功率6功率测量7数字解调分析7.2 外观及工作正常性检查Z i g B e e综合测试仪应有说明书及全部配套附件;各开关、按键等应安装牢固,调节正常;仪表不应有影响电气性能的机械损伤;校准之前,仪表应按照仪器说明书要求预热。3J J F1 6 7 92 0 1 77.3 参考晶体振荡器频率7.3.1 仪表连接如图2所示。图2 参考晶体振荡器频率7.3.2 按图2连接仪表,设置频率计参数,由频率计读取频率测量值
12、,并记录于附录A表A.1中。7.4 射频输出信号频率7.4.1 仪器连接如图3所示。图3 射频输出信号频率7.4.2 Z i g B e e综合测试仪输出功率设定为0d B m,连续波发射、不加调制,设定Z i g B e e综合测试仪输出频率为被校频率点,打开Z i g B e e综合测试仪的发射信号。7.4.3 设置频率计参数,由频率计读取频率测量值,并记录于附录A表A.2中。7.4.4 改变Z i g B e e综合测试仪的输出频率,重复7.4.3中步骤。7.5 射频输出信号功率7.5.1 仪表连接如图4所示。图4 射频输出信号功率7.5.2 被校Z i g B e e综合测试仪设置为信
13、号发生器连续波输出,按照要求设定Z i g B e e综合测试仪的输出频率、输出功率。7.5.3 从功率计/频谱分析仪中读取功率电平值,将测量值记录于附录A表A.3中。7.5.4 根据附录A表A.3,在不同的电平值重复7.5.27.5.3中步骤。7.5.5 根据附录A表A.3,在不同的频率点重复7.5.27.5.4中步骤。7.6 输出数字调制信号数字调制质量参数7.6.1 仪器连接如图5所示。图5 数字调制质量参数4J J F1 6 7 92 0 1 77.6.2 按照要求设定Z i g B e e综合测试仪的输出频率,设定输出功率为-1 0d B m,加调制,打开Z i g B e e综合测
14、试仪的发射信号。7.6.3 设定矢量信号分析仪的中心频率与Z i g B e e综合测试仪发射频率相同,设定矢量信号分析仪的参考电平为-5d B m。7.6.4 矢量信号分析仪中选择所对应的Z i g B e e标准(Z i g B e e24 5 0MH z)进行解调,如没有对应的标准则按照所对应的调制参数进行解调参数设置。7.6.5 设定矢量信号分析仪的触发(T r i g)方式为I Fm a g n i t u d e,触发电平为5mV,触发延迟为1 0 0s,结果长度选择4 0 0。7.6.6 从矢量信号分析仪中读取E VM值,将测量值记录于附录A表A.4中。7.6.7 根据附录A表A
15、.4,在不同的频率值重复7.6.27.6.6中步骤。7.7 输出数字调制信号邻道功率7.7.1 仪器连接如图5所示。7.7.2 按照要求设定Z i g B e e综合测试仪的输出频率,输出信号功率为0d B m,信号发送方式为连续输出,加调制。7.7.3 矢量信号分析仪中心频率设置为与Z i g B e e综合测试仪输出频率相一致,参考电平量程设置为5d B m,扫描带宽(S p a n)设定为1 6MH z,分辨力带宽(R BW)设定为1 0 0k H z,轨迹设定为最大保持,使用通带功率(B a n dp o w e r)测量功能,带宽设定为2MH z,读取功率值A1(d B m)。再使用
16、峰值功能,将中心频率偏置+3.5MH z,读取此时的功率值A2+(d B m),再将中心频率偏置-3.5 MH z,读取此时的功率值A2-(d B m),A2+和A2-的值应该比A1电平小2 0d B以上,并且A2+和A2-的值应该小于-3 0d B m。将输出数字调制信号邻道功率测量结果填于附录A表A.5中相对应位置。7.7.4 根据附录A表A.5,在不同的频率点重复7.7.27.7.3中步骤。7.8 功率测量7.8.1 仪表连接如图6所示。图6 功率测量7.8.2 功分器的输入端口通过电缆连接至矢量信号发生器输出端,功分器的输出端口1接功率计探头,功分器输出端口2接Z i g B e e综
17、合测试仪的输入端。7.8.3 矢量信号发生器输出连续波信号,按要求设定输出频率,根据测试功率的频率值设定功率计的校准因子,调节矢量信号发生器输出电平使功率计上指示为附录A表A.6中的标准功率值(d B m)。7.8.4 Z i g B e e综合测试仪设定为功率测量,设定输入频率与矢量信号发生器输出频率5J J F1 6 7 92 0 1 7相同,期待电平设置为7.8.3中步骤的标准功率值或自动,在Z i g B e e综合测试仪的功率测量屏幕上读取功率值(d B m),并记录于附录A表A.6中。7.8.5 根据附录A表A.6,在不同的频率点重复7.8.37.8.4中步骤。7.9 数字解调分析
18、7.9.1 仪表连接如图7所示。图7 数字解调分析7.9.2 矢量信号发生器的输出通过功分器分别连接至Z i g B e e综合测试仪的接收端口和矢量信号分析仪的输入端口。7.9.3 按照要求设定矢量信号发生器的输出频率,设定输出功率为-1 0d B m。7.9.4 选择Z i g B e e综合测试仪为调制参数测量,设定矢量信号发生器的调制类型与Z i g B e e综合测试仪的调制类型相一致,即调制类型设定为O-Q P S K,按照要求设定输出信号的速率为2 5 0k b i t/s,滤波器类型为H a l f s i n e。7.9.5 设定矢量信号分析仪的中心频率与矢量信号发生器的输出
19、频率相同,矢量信号分析仪的参考电平为-5d B m。选择矢量信号分析仪的解调类型与矢量信号发生器的调制类型相同。矢量信号分析仪的触发(T r i g)方式为I Fm a g n i t u d e,触发电平为5mV,触发延迟为1 0 0s,结果长度选择4 0 0。从矢量信号分析仪中读取E VM值。7.9.6 打开Z i g B e e综合测试仪的调制测量,读取E VM值。以矢量信号分析仪的读数为标准值,Z i g B e e综合测试仪的读数作为测量值记录于附录A表A.7中。7.9.7 根据附录A表A.7,在不同的频率点重复7.9.37.9.6中步骤。8 校准结果校准后,出具校准证书。校准证书由
20、封面和校准数据组成。封面由校准机构确定统一格式,校准数据按附录B所列数据表格,并可根据被测仪表的情况进行填写。证书至少包括以下信息: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;6J J F1 6 7 92 0 1 7g)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和应用有关时,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
21、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说明;p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。9 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。7J J F1 6 7 92 0 1 7附录A原始记录格式表A.1 参考晶体振荡器频率标称值MH z实测值MH z不确定度Uk=21 0表A.2 射频输出信号频率标称值MH z实测值MH z不确定度Uk=2表A.3 射频输出信号功率频率MH z标称值d B m实测值d B m不确定度Uk=2f10-1 0-2 0-3
22、 0-4 0-5 0-6 0-7 0-8 0-9 0f20-1 0-2 08J J F1 6 7 92 0 1 7表A.3(续)频率MH z标称值d B m实测值d B m不确定度Uk=2f2-3 0-4 0-5 0-6 0-7 0-8 0-9 0f30-1 0-2 0-3 0-4 0-5 0-6 0-7 0-8 0-9 0表A.4 输出数字调制信号数字调制质量参数频率MH z调制参数实测值不确定度Uk=29J J F1 6 7 92 0 1 7表A.5 输出数字调制信号邻道功率频率MH z功率值d B m不确定度Uk=2A1A2+A2-A1A2+A2-表A.6 功率测量频率MH z标准值d
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