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JJF 1761-2019选频电平表校准规范-(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 7 6 12 0 1 9选频电平表校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rS e l e c t i v eL e v e lM e t e r s 2 0 1 9-0 9-2 7发布2 0 2 0-0 3-2 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布选频电平表校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rS e l e c t i v eL e v e lM e t e r sJ J F1 7 6 12
2、0 1 9代替J J G7 7 71 9 9 2 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电信科学技术第一研究所 参加起草单位:四川眉山建华电子仪器有限公司中国信息通信研究院 本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释J J F1 7 6 12 0 1 9本规范主要起草人:詹志强(上海市计量测试技术研究院)凌 巍(电信科学技术第一研究所)于 磊(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:李弼德(电信科学技术第一研究所)唐 瑜(四川眉山建华电子仪器有限公司)黄 震(中国信息通信研究院)J J F1 7 6 12 0 1 9目 录引言()1 范围(1)2 概述(
3、1)3 计量特性(1)3.1 电平测量(1)3.2 频率测量(1)3.3 选频带宽(2)3.4 选择性(阻带衰减)(2)3.5 中频抑制(2)3.6 镜像抑制(2)3.7 固有失真(2)3.8 机内组合干扰(2)3.9 本底噪声(2)3.1 0 输入平衡度(输入纵向干扰)(2)3.1 1 回波损耗(2)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(4)5.1 校准项目(4)5.2 校准方法(4)6 校准结果表达(1 3)7 复校时间间隔(1 3)附录A 原始记录格式(1 4)附录B 校准证书内页格式(2 1)附录C 主要项目校准不确定度评定示例
4、(2 8)J J F1 7 6 12 0 1 9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和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示编写。本规范在J J G7 7 71 9 9 2 选频电平表基础上进行修订,与J J G7 7 71 9 9 2相比,除编辑性修改外,本规范主要技术变化如下:频率上限从3 0MH z提高至1 5 0MH z;规范了校准项目名称;根据电平显示方式的不同细化了相应的技术指标和校准方法;增加了不同标称输入阻抗下的不平衡输入电平测量的校准方法;修改了频率测量的校准方法;修改了0d B m电平的校准方法;修改
5、了表头刻度的校准方法;修改了衰减的校准方法;修改了回波损耗的校准方法;修改了输入平衡度(输入纵向干扰)的校准方法;将原来的选择性测量指标分解为选频带宽和选择性(阻带衰减)两个指标。附录C中给出了电平测量的不确定度评定方法示例。本规范的历次版本发布情况:J J G7 7 71 9 9 2。J J F1 7 6 12 0 1 9选频电平表校准规范1 范围本规范适用于频率上限为1 5 0MH z的选频电平表的校准。传输测试仪中接收部分的校准可以参照执行。2 概述选频电平表依据超外差原理构成,实现了选定带宽内的电平测量,具有电平测量准确度高和电平测量量程宽等特点。选频电平表可以分为指针式选频电平表和数
6、字指示选频电平表,选频电平表有宽频和选频两种测量功能,通常输入端口有平衡输入和不平衡输入两种类型。选频电平表主要用于通信设备的制造、安装、维护与测试,电力系统高频信号的传输测试,并广泛用于科研、生产中的电平测量。3 计量特性3.1 电平测量3.1.1 数字指示选频电平表测量范围:-1 1 0d B m2 0d B m(输入阻抗7 5);最大允许误差:(0.1 52.0)d B。3.1.2 指针式选频电平表a)零电平(0d B m)基本误差:(0.10.2)d B(参考频率1k H z);频率响应:(0.20.5)d B。b)衰减范围:(07 0)d B;基本误差:0.2d B(参考频率1k H
7、 z);频率响应:(0.20.5)d B。c)表头刻度范围:(-2 01 0)d B m;最大允许误差:(0.20.5)d B。3.2 频率测量3.2.1 平衡输入频率范围:2 0H z 2MH z;最大允许误差:(11 0-311 0-6)。3.2.2 不平衡输入频率范围:2 0H z 1 5 0MH z;1J J F1 7 6 12 0 1 9最大允许误差:(11 0-311 0-6)。3.3 选频带宽选频带宽:6H z、2 0H z、8 0H z、4 0 0H z、3.1k H z、4 8k H z;最大允许误差:1 0%。3.4 选择性(阻带衰减)-6 0d B3.5 中频抑制-6 0
8、d B3.6 镜像抑制-6 0d B3.7 固有失真-6 0d B3.8 机内组合干扰-6 0d B m3.9 本底噪声-1 1 0d B m3.1 0 输入平衡度(输入纵向干扰)-4 0d B3.1 1 回波损耗2 5d B注:以上技术指标不作合格性判别,仅提供参考。4 校准条件4.1 环境条件4.1.1 环境温度:1 82 8。4.1.2 相对湿度:8 0%。4.1.3 电源电压及频率:电压(2 2 01 1)V,频率(5 01)H z。4.1.4 周围无影响校准系统正常工作的机械振动和电磁干扰。4.2 测量标准及其他设备4.2.1 电压表频率范围:2 0H z 2MH z;交流电压测量范
9、围:1 0V1 0 0V;交流电压测量最大允许误差:1.5%;电平测量范围:-8 8d B m5 1d B m(7 5阻抗时)。4.2.2 功率计频率范围:9k H z 1 5 0MH z;功率测量范围:-6 0d B m2 0d B m;功率计探头输入阻抗:5 0、7 5;2J J F1 7 6 12 0 1 9参考功率最大允许误差:1%;功率计线性误差:2%。4.2.3 信号发生器频率范围2 0H z 1 5 0MH z;频率最大允许误差:(11 0-411 0-7);电平范围:-6 0d B m2 0d B m;谐波:-3 0d B c。标称输出阻抗:5 04.2.4 衰减器频率范围:2
10、 0H z 1 5 0MH z;衰减范围:0d B9 0d B;不确定度:0.1d B(k=2);标称阻抗:5 0;最小步进:0.1d B。4.2.5 匹配电阻箱2只阻值范围:0.11 0 0k;阻值最大允许误差:(0.0 1%读数+0.0 1);额定功率:0.1W。4.2.6 低通滤波器频率:1MH z、5MH z、1 0MH z、1 5MH z;阻抗:5 0;通带插入损耗:1d B;阻带插入损耗(大于通带频率2倍):4 0d B。4.2.7 通过式匹配负载标称阻抗:5 0、7 5;阻抗误差:1;频率范围:0H z 1 5 0MH z;额定功率:0.5W。4.2.8 驻波比电桥覆盖选频电平表
11、的频率范围和输入阻抗范围。4.2.9 附件a)不平衡/平衡转换器频率范围:2 0H z 2MH z;阻抗比:5 06 0 0,5 09 0 0,5 01 3 5,5 01 0 0。b)5 0/7 5阻抗变换器频率范围:2 0H z 1 5 0MH z;电压驻波比:1.1。c)T型头、B N C连接线缆、香蕉接头若干。3J J F1 7 6 12 0 1 95 校准项目和校准方法5.1 校准项目校准项目见表1。表1 校准项目表序号校准项目数字指示选频电平表指针式选频电平表1外观及工作正常性检查+2电平测量+-3零电平(0d B m)-+4衰减-+5表头刻度-+6频率测量+7选频带宽+8选择性(阻
12、带衰减)+9中频抑制+1 0镜像抑制+1 1固有失真+1 2机内组合干扰+1 3本底噪声+1 4输入平衡度(输入纵向干扰)+1 5回波损耗+注:“+”表示需要校准,“-”表示不需要校准。5.2 校准方法5.2.1 外观及工作正常性检查选频电平表应外观完好、配套附件齐全,各开关、按键等应安装牢固、调节正常,无影响电气性能的机械损伤,并将检查结果记录于附录A的表A.1中。通电前,指针式选频电平表需先进行表头机械调零。校准前,选频电平表以及所用标准器应按照说明书要求预热。如果选频电平表具有自校准功能,则按照要求完成自校准。5.2.2 电平测量5.2.2.1 不平衡输入a)选频电平表3 0 0k H
13、z以下频率、7 5阻抗Z端电平测量的校准。1)仪器连接如图1所示。4J J F1 7 6 12 0 1 9图1 3 0 0k H z以下频率不平衡输入、7 5输入阻抗Z端电平测量2)选频电平表选择不平衡7 5阻抗Z端输入。3)电压表设定为高阻输入、7 5阻抗功率电平测量、d B m显示。4)设定衰减器的衰减值为0d B;设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器输出功率使电压表指示1 0d B m。5)设定选频电平表输入频率与信号发生器相同,分别读取选频电平表在宽带电平测量和不同选频带宽下的选频电平测量时的电平读数值,并记录于附录A的表A.2中。6)改变信号发生器的输出功率,使得电压表的读数按照
14、1 0d B步进电平减少,重复步骤5.2.2.5直至电平为-3 0d B m。7)对于-3 0d B m以下的电平校准,保持信号发生器的输出功率不变,按照1 0d B的步进增大衰减器的衰减值,分别读取选频电平表在宽带电平测量和不同选频带宽的选频电平测量时的电平读数,并记录于附录A的表A.2中,直至达到被校选频电平表的电平下限。8)根据频率的低端、中间值、高端,重复步骤4)7),直至达到频率3 0 0k H z。b)对于选频电平表3 0 0k H z以下频率、7 5阻抗的高阻()端的电平校准。1)仪器连接图如图2所示。图2 3 0 0k H z以下频率不平衡输入、7 5输入阻抗高阻()端电平测量
15、2)选频电平表选择不平衡7 5阻抗、高阻()端输入,重复a)中的步骤3)8)。c)对于选频电平表3 0 0k H z以上频率、7 5阻抗Z端电平测量的校准。1)仪器连接如图3所示。5J J F1 7 6 12 0 1 9图3 3 0 0k H z以上频率不平衡输入、7 5输入阻抗Z端电平测量2)设定衰减器的衰减值为0d B。3)先将功率计的7 5探头接于5 0/7 5阻抗变换器输出线缆端,设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器的输出功率使得功率计指示1 0d B m。4)将阻抗变换器的输出连接于选频电平表的7 5阻抗Z端输入。5)设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,分别设定选频电平表为
16、宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量,读取选频电平表的读数,并记录于附录A的表A.2中。6)改变信号发生器的输出功率使得功率计的读数按照1 0d B步进降低电平值,重复步骤5.2.2.1 5直至电平为-3 0d B m。7)对于选频电平表-3 0d B m以下电平的校准,保持信号发生器输出功率不变,按照1 0d B的步进增大衰减器的衰减值,分别读取宽带电平测量和不同选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,记录于附录A的表A.2中,直至达到被校选频电平表的电平测量下限。8)根据频率的低端、中间值、高端,重复步骤3)7)。d)对于选频电平表3 0 0k H z以上频率、7 5高阻()输入
17、电平测量校准。1)仪器连接如图4所示。图4 3 0 0k H z以上频率不平衡输入、7 5输入阻抗高阻()端输入电平测量2)将c)中4)所述的阻抗变换器输出连接于7 5通过式负载的输入端,重复c)中的步骤2)8)。3)对于不平衡输入其他输入阻抗的电平测量,例如5 0输入阻抗,在图4中无需接入5 0/7 5阻抗变换器。将选频电平表选择为5 0输入,设定为5 0阻抗功率电平测量。功率计使用5 0功率探头,将7 5通过式负载改为5 0通过式负载,重复a)中的步骤3)d)中的步骤2),直至完成所有不平衡输入阻抗下的电平测量校准。5.2.2.2 平衡输入a)6 0 0阻抗Z端输入电平校准。6J J F1
18、 7 6 12 0 1 91)仪器连接如图5所示。图5 平衡输入6 0 0输入阻抗Z端输入电平测量2)电压表设定为高阻输入、6 0 0阻抗功率电平测量、d B m显示。3)设定衰减器的衰减值为0d B,设定信号发生器的输出频率,调整信号发生器的输出功率使电压表指示1 0d B m。4)选择选频电平表为平衡6 0 0阻抗Z端输入,输入频率与信号发生器相同,分别读取宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,并记录于附录A的表A.2中。5)改变信号发生器的输出功率使得电压表的指示按照1 0d B步进减少,重复步骤4)直至电平为-3 0d B m。6)对于-3 0d B m以下电
19、平的校准,保持信号发生器的输出功率不变,按照1 0 d B步进增大衰减器的衰减值,分别读取宽带电平测量以及不同的选频带宽的选频电平测量时的选频电平表读数,并记录于附录A的表A.2中,直至达到选频电平表的电平测量下限。7)根据频率的低端、中间值、高端重复步骤3)6)。b)平衡6 0 0输入阻抗高阻()端输入电平测量。1)仪器连接如图6所示。图6 平衡输入6 0 0输入阻抗高阻端输入电平测量2)将5.2.2.2 a)4)中选频电平表选择平衡输入6 0 0阻抗输入高阻()端,重复5.2.2.2 a)中的步骤3)7)。3)对于其他平衡输入阻抗的电平测量,例如1 0 0输入阻抗,需将5 06 0 0不平
20、衡/平衡转换器改为5 01 0 0不平衡/平衡转换器,同时将电压表设定为1 0 0阻抗电平测量,并将选频电平表选择为1 0 0输入端,6 0 0匹配电阻改为1 0 0匹配电阻,重复5.2.2.2中的步骤a)3)b)2)。直至完成所有平衡输入阻抗下的电平测7J J F1 7 6 12 0 1 9量校准。5.2.3 零电平(0d B m)5.2.3.1 不平衡输入a)选频电平表3 0 0k H z以下频率、7 5阻抗Z端0d B m电平校准。1)仪器连接如图1所示。2)选频电平表选择不平衡7 5阻抗Z端输入。电压表设定为高阻输入,7 5阻抗功率电平测量,d B m显示。设定信号发生器输出信号频率为
21、1k H z或者是选频电平表厂家给定的其他基准频率值,设定衰减器的衰减值为0d B。3)选频电平表衰减置0位,设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,设定选频电平表分别为宽带电平测量以及不同的选频带宽时的选频电平测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调整信号发生器的输出功率使选频电平表指示0d B m。4)读取此时的电压表读数P0(d B m),并将结果记录于附录A的表A.3中。5)根据频率的低端、中间值和高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤3)4)直至频率达到3 0 0k H z。b)选频电平表3 0 0k H z以上频率、不平衡输入0d B m电平
22、的校准。1)仪器连接如图3所示。2)设定衰减器的衰减值为0d B,将阻抗变换器的输出接于选频电平表的输入,设定选频电平表的输入频率与信号发生器相同,选频电平表的衰减置0位,分别设定选频电平表为宽带电平测量以及不同的选频带宽电平测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调节信号发生器的输出使得选频电平表指示0d B m。3)使用7 5阻抗功率计探头测量功率,5 0/7 5阻抗变换器输出接功率计,读功率计的读数P0(d B m),并将结果记录于附录A的表A.3中。4)根据频率的低端、中间值、高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤2)3)。5)对于其他输入阻抗不平衡
23、输入0d B m的校准,例如5 0阻抗,功率计使用5 0功率探头,在图3中无需接入5 0/7 5阻抗变换器。并将电压表设定为5 0阻抗电平测量,将选频电平表选择为5 0输入端。重复5.2.3.1中的步骤a)1)b)4),直至完成所有不平衡输入阻抗的0d B m电平校准。5.2.3.2 平衡输入1)6 0 0阻抗Z端输入0d B m电平校准,仪器连接如图5所示。2)电压表设定为6 0 0阻抗功率测量,d B m指示,设定信号发生器的输出频率为1k H z或者是选频电平表厂家给定的其他基准频率,设定衰减器的衰减值为0d B。3)选择选频电平表为平衡6 0 0阻抗Z端输入,输入频率与信号发生器相同,
24、分别设定选频电平表为宽带电平测量以及不同的选频带宽的功率测量,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时则不用调谐),调整信号发生器的输出功率使得选频电平表指示0d B m。8J J F1 7 6 12 0 1 94)读取电压表的电平值,并记录于附录A的表A.3中。5)根据频率的低端、中间值、高端分别改变信号发生器的输出信号频率,重复步骤3)4)。6)对于其他平衡输入阻抗的电平测量,将5 06 0 0不平衡/平衡变换器改为对应阻抗的不平衡/平衡变换器,例如1 0 0输入阻抗,需将5 06 0 0不平衡/平衡转换器改为5 01 0 0不平衡/平衡转换器,将电压表设定为1 0 0阻抗电平测量
25、,选频电平表设定为1 0 0平衡输入,重复步骤1)5),直至完成所有的平衡输入阻抗0d B m电平校准。5.2.4 衰减5.2.4.1 仪器连接按图7所示。图7 衰减5.2.4.2 设定信号发生器的频率和选频电平表频率为1k H z。5.2.4.3 设置衰减器的衰减值为0d B,设定选频电平表为不平衡输入、输入阻抗为7 5。选频电平表的衰减置7 0d B,选频电平表设置为选频测量、4 0 0H z选频带宽,微调选频电平表频率使表头指示最大(宽带电平测量时不用调谐),改变信号发生器的输出功率使选频电平表指示0d B m,改变选频电平表的衰减量为需要的值,然后改变衰减器的衰减量,使选频电平表仍然指
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