射频同轴电缆衰减常数测量不确定度评定

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1、2006年弟4期文章编号：1005—3387(2006)04—0033—34射频同轴电缆衰减常数测量不确定度评定吕口文人(福建省中心检验所，福建350002)摘要：本文探讨了按照国标GB／T17737．1[确定的测量原理、定义和测量方法对射频同轴电缆衰减常数进行检测时产生的测量不确定度的评定，对该检测方法的测量不确定度评定提出了自己的意见和看法，供检测实验室同行参考。关键词：射频同轴电缆；衰减常数；不确定度中图分类号：TB973文献标识码：A处的分布电容和电感的影响。l测量原理其中电平测量不确定度影响量有：测量

2、时温度射频同轴电缆衰减常数a定义为：变化引起的信号传输线结构变化所引入的不确定口：10lg『r1×『1度；仪器分辨力、频率准确度和测量电平误差引起的2^不确定度分量；接人短接信号线的衰减引起的测量式中，P。为当负载阻抗及信号源的阻抗等于被系统本底误差引入的不确定度，测量连接件的接触测信号线(试样)的标称阻抗时，信号源的输入功率；不良产生的不确定度，测量现场的电磁场干扰引起P2为当被测信号线(试样)接人测量系统时测得的输的不确定度分量等等。出功率；A为被测信号线(试样)的物理长度(m)。由于被测信号线长度为loo

3、m，其误差在1m范射频同轴电缆的衰减常数测量旨在测定同轴电缆围内，而且电路连接处的分布电容一般在2pF(信号线)在频率大于或等于10MHz时的衰减常数。(10kHz)左右，所以夹具连接处的分布电容和电感2测量方案的影响可以忽略不计。因为测量是在屏蔽室内进行的，故可忽略空间按照标准GB／T17737．1—2000(idtIEC61196—电磁场的影响，同时只要做好每次的测量连接，尽量1：1995)《射频电缆第1部分：总规范一总则、定义、要求和试验方法》⋯第11．13条规定选择被测样减少接触不良的杂散影响，而且通过

4、重复测量可以吸收由此产生的测量不确定度。品、测量设备、测试条件和进行数据处理。1)测量样品：取SYKV一75—5型纵孔聚乙稀4数学模型绝缘同轴电缆，长度为100m。按照标准采用比较法测量原理可得所测信号线2)测量设备：采用日本ADVANTEST公司生产的衰减常数a为：的R3361型频谱分析仪。3)测量条件：将被测信号线(同轴电缆)按照测量口“=一Zf1+0002t20(dB／1OOm)(20~C)．(一)]、“，、标准GB／T17737．1—200O(idtⅢC6l196—1：1995)《射式中，a。为测量系统

5、不接试样时的本底电平，频电缆第1部分：总规范一总则、定义、要求和试验方dB／zV；口：为测量系统接人被测信号线时试样在{去=》【l第l1．13条规定制备样品，调节测量设备的输出2OOMHz频率的所对应的电平，dB／zV；z为被测信号信号频率为200MI-Iz，使用短接线测量基准电平值，再线(试样)的物理长度，mit为试样温度，℃。接人被测信号线，测得经信号线后的衰减电平值。当被测信号线的长度Z取loom时，有3测量不确定度来源的识别与分析口u=—f10002t20(dB／100m)(20~C)+．(一)]从衰减

6、常数的定义公式可知，其测量不确定度可归结于电平和长度测量引入的不确定度，具体的5测量各输入量标准不确定度评估不确定度来源有测量仪器有限的分辨力、测量仪器的误差、环境温度的影响、重复测量结果的分散性、5．1重复测量不确定度分量。信号线的衰减常数定义的不完整性影响、被测信号在中心频率为200．OOMHz处重复测量10次，线接人系统时的失配、信号泄漏，以及测量夹具连接得到如下结果：一33—测量次数12345678910口。(dV)81．73781．65681．66281．65081．67581．65681．65681

7、．75681．73781．750口2(dV)72．63772．75072．61272．90o72．83772．88772．85672．94372．93772．943Aa(dl~u,V)9．10o8．9069．0508．7508．8388．7698．80o8．8138．80o8．807Aa(dB／~V)8．8633(Aa一Aa)0．23670．04270．1867—0．1133—0．0253—0．o943—0．O633—0．O503—0．O633—0．0563(Aa一一)：0．129．‘●l其中估计值为：用ADV

8、ANTESTR3361型频谱分析仪测量，根据该仪器的校准证书得知其噪声电平为一113dBm，Y．Aa~：：188．633≈8．86(dB)；电平测量结果相对扩展不确定度为=0．13dB，有效自由度为l，=12。该仪器在fo=200MHz处频相应的标准偏差为：率响应误差为一0．1dB，相应的测量不确定度分别为：频率显示误差分量(按照均匀分布估计)：：90：0—．12(dB)3l=0．1d