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JJF1460- 2014《噪声系数分析仪校准规范》解读

发布时间:2019-09-12 作者: 来源: 浏览:666

  噪声参数是微波无线电领域中一个很重要的参数。一般来说,噪声是有害的,它干扰甚至淹没有用的信号,致使通信中断或者根本无法辨识目标信号。为了减小或衡量噪声对无线电通信的影响,以适应通信技术的发展,长期以来,人们对噪声所涉及问题进行了广泛研究,建立了一套衡量系统或器件噪声大小的参数体系。在这些参数中,噪声系数发挥举足轻重的作用。噪声系数分析仪是一种采用Y系数法的噪声功率接收机,用于测量元器件、部件和系统的噪声系数和增益等。   


修订原因及目的


  到目前为止,国内使用的各种噪声系数分析仪已达数万台,其频率上限大部分是26.5GHz,通过扩频件最高频率可达110GHz。原有的计量技术规范,如JJG839-1993《噪声系数测试仪(指针式)检定规程》、JJG(YD)(020-1993《噪声系数测试仪检定规程(部门)》以及JJG(电子)15001-1987HP8970A型噪声系数仪检定规程》已经无法满足计量检定需求,因而迫切需要修改有关的计量技术规范,以适应各种型号测量需求。


  近年来,噪声系数测量仪器种类越来越多,国防军工研制与生产单位引进了相应的测量仪器,在技术指标的验收、校准/检定时需要有针对性的校准规范。为了解决计量单位急需的问题、统一规范计量检定方法,国家质检总局、全国无线电技术委员会于2013年下达了《噪声系数分析仪校准规范》的编制任务。校准规范编制单位为航天科工集团二院二〇三所。JJF1460-2014《噪声系数分析仪校准规范》于2014年4月21日由国家质检总局批准,并自2014年10月21日起实施。

  为了使该校准规范既具有先进性又具有通用性,所以,在确定校准方法的同时,既考虑了先进的方法和设备,又照顾到了一般,在结合已有的成熟测试方法和各方面经验的同时,又要考虑各单位的实际情况,力求使该校准规范科学、简单并且文字精练。

修订内容说明


  JJF1460-2014编写过程中,根据任务要求,编制组成员对该校准规范进行了大量的实验工作,处理了大量数据,认真研究了噪声系数分析仪的测量方法,根据多年的经验积累,进行了系统的整理和分析,并考虑各单位的实际情况编制了该规程。


  JJF1460-2014是在JJG839-1993、JJG (YD)020-1993以及JJG(电子)15001-1987的基础上编写的。这些规程专用性强,不适用于仪器不断升级发展的需求。修改后主要有以下变化:

  1.计量特性

  JJG(电子)15001-1987,输入频率范围:10MHz~1600MHz,针对的仪器主要是HP8970A型噪声系数分析仪,规程专用性很强,不适用于仪器不断升级发展的需求,修改后最高频率提升到40GHz,满足了国内在8mm频段噪声系数测量的需求; 输入驻波范围由原来的SWR<1.7扩展到SWR<2.3(反射系数模值0~0.4);本机噪声系数范围由<7dB+0.03dB/MHz,扩展到<13dB

  2.频率调谐准确度

  相对于JJG(电子)15001-1987、JJG(YD)020-1993、JJG839-1993,将频率调谐准确度的校准方法进行了归类,给出了3种校准方法,以适应不同类型噪声系数分析仪检测需求。其中,信号源扫频法作为推荐方法,适用范围最广。噪声系数分析仪扫频法适用于安捷伦N8973/4/5系列。信号源3dB适用于接收频率准确度不高的仪器。

  3.噪声系数

  JJF1460-2014在噪声系数校准项目中提供了3种校准方法:步进衰减器法、功率计法和仪器比较法。步进衰减器法利用衰减器高准确度的衰减值校准噪声系数分析仪检波器的线性度,操作简单、建立成本相对较低,可以得到噪声系数为整数的标准值,有利于使用者查看仪器误差。功率计法是利用功率计良好的线性度校准噪声系数分析仪检波器的线性度,充分利用实验室内的通用仪器,并且易于程控。仪器比较法是针对噪声系数测量在非专用仪器上普及应用的趋势而编写的校准方法。由于一些仪器为了达到测量噪声系数的功能,采取了一些非传统的测量方法,因此,校准方法采用比较测量值的方法来校准该仪器测量噪声系数的功能。

  4.删除简化项目

  随着技术的进步和仪器水平的提高,很多测试方法不再适用,因而JJF1460-2014删除简化了部分校准项目,并将校准使用的仪器更新为目前通用的计量设备。输入驻波测试项目中删除测量线测量电压驻波比的方法;删除了假响应测试项目。
   

使用注意事项


  1.校准方法选择


  校准噪声系数分析仪时,因仪器种类繁多,且噪声系数分析仪多为综合性仪器,需要校准的项目也较多,因此,在校准过程中,应根据不同仪器的技术要求选择简单、准确、可行的校准方法。并依据校准方法要求选择相应满足要求的标准器。如在频率调谐准确度项目校准中,HP8970A系列的噪声系数分析仪频率准确度较差,可以采用信号源3dB方法进行校准,节省时间。

  2.校准过程处理

  JJF1460-2014针对各个校准项目有不同的方法选择,每种方法的校准过程不同,所使用过程中,应注意各方法的操作要求,力求能够使操作流程顺利进行,达到校准目的。同时校准中针对不同的校准对象,规范中的操作流程也许有不完善的地方,应依据仪器的技术说明进行安全、有序地操作,确保仪器安全和校准结果的可靠。

  3.不确定度评定

  JJF1460-2014中只给出了部分校准项目的不确定度分析示例,仅是起草者给出的一种测量不确定度的评定思路,不是唯一评定方法,也不一定适合所有测量过程。每次测量校准中,接收人员应具体问题具体分析,慎重考虑不同校准方法的因素,借鉴给出的不确定度评定示例,合理进行测量结果的不确定度分析。
    注:作者为JJF1460-2014的主要起草人。    

来源:中国计量杂志 

作者 航天科工集团二院二〇三所 陈晋龙

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