无线电发射设备测试中的不确定度分析

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1、------------------------------------------------------------------------------------------------无线电发射设备测试中的不确定度分析一、名词术语估计标准偏差：对同一参数重复测量的估计标准偏差为：????Xni?1i?X?2n?1（1）Xi为第i次测量值，X为平均值标准偏差可对应一特定概率密度，此时，标准偏差亦可只对应一个测量结果。不确定度：描述测量结果合理分布范围的参数。扩展因子：用来改变测量不确定度的置信水平。测量重复性：在以下测量条件下所得测量

2、结果的接近程度。—同一测量方法—同一观察者—测量设备相同—同一测量场地—环境条件相同—重复测量的间隔较短测量重现性：对同一参数的测量在不同的下列条件下所得结果的接近程度。—测量方法—观察者—测量设备—场地——————————————————————————————————————------------------------------------------------------------------------------------------------—时间—环境条件标准不确定度：指定概率分布对应的标准偏差。合成标准不确定度

3、(Uc)：整个测量对应的不确定度是整个测量中已认定出的各项误差成份对应的标准不确定度的合成值。如果各项误差成份相互独立即不相关，则可采用平方和根“RootoftheSumoftheSquare(RSS)”。（简称RSS法）计算。扩展不确定度：给定一置信水平xx％，合成标准不确定度乘以一常数（K）可以给出对应的扩展不确定度。如果伴随的分布为正态分布则真值落在±1×Uc限值以内的置信水平为68.3％，落在±1.96×Uc限值以内的置信水平为95％。二、涉及到的基本理论在绝大多数无线电发射设备测量中涉及到的不确定度成份都可认为是随机的，且没有一项

4、成份占绝对优势，成份的个数≥5个，根据中心极限定理，可以认为总的合成不确定度服从正态分布。实际上绝大多数的不确定度计算都是基于以上假设。引起不确定度因素：系统不确定度：此种不确定度是测量设备和测试方法所固有的。如衰减器、-1-电缆、预放等。这些不确定度不能消除但可以采用一些办法来减——————————————————————————————————————----------------------------------------------------------------------------------------------

5、--小。随机不确定度：这些不确定度不易查找，甚至无法控制。与影响参量相关的不确定度：这些不确定度的大小依赖于被测物的一个特殊参数或功能。例如由“dBSINAD”或“误码率”来判定接收机灵敏度；电压、温度变化引起的频率或功率变化等等。评估单个不确定成份的方法：通常把不确定度成份的评估方法分为A类和B类，其定义如下：A类：可采用统计的方法评估，对应多次等精度重复测试；B类：需采用其它方法评估，如接收机电平测量不确定度等。对于多次重复的等精度测试，随机分量或一些诸如环境一类的影响因素会使测量结果出现随机变化，可以采用统计的方法计算其标准偏差，并把

6、它做为标准不确定度合成到总的测量不确定度中去。B类涉及到系统不确定度和与影响参数相关的不确定度的评估方法，在无线电发射设备测量中采用B类评估方法的不确定度成份主要有：失配；电缆或衰减器等器件的损耗值；测量设备的非线性；天线系数和天线增益；天线、被测物、场地间的互耦合；对于频谱仪或接收机则有：核准器的绝对电平精度——————————————————————————————————————-------------------------------------------------------------------------------

7、-----------------频率响应参考电平调整精度衰减器精度失配带宽精度带宽转换误差对数刻度显示非线性等等。对于以上这些成份的对应的量值通常由以下几种办法得到：-设备制造商给出的技术规格参数；-校准数据；-经验判断；在大多数情况下以上的不确定度可以一概率分布来描述，通常遇到的概率分布有如下三种形式：即：U分布均匀分布正态分布其概率密度如下图分别所示。-2-U分布均匀分布图（1）正态分布——————————————————————————————————————-------------------------------------

8、-----------------------------------------------------------a2理论和实践都可以验证失配不确定度服从成份呈U分布，系统不