发射机测量不确定度评定

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1、发射机测量不确定度评定徐宗航涂中保中国船舶重工集团公司第七二三研究所摘要：木文主要介绍了依据GB12182-1990《空中交通管制二次监视雷达通用技术条件》对空中交通管制二次监视雷达发射机发射频率和发射端口输出脉冲功率进行测量，并对测量结果开展不确定度评定。关键词：发射频率;脉冲功率;不确定度评定;作者简介：徐宗航，毕业于西安电子科技大学，木科学历。UncertaintyEvaluationofTransmitterMeasurementXUZong-hangTUZhong-baoNo.723ResearchInstituteofCSIC;Ab

2、stract：Thispaperevaluatedtransmittingfrequencyandpulsepowerintremsmittingportofsecondarysurvei1lanceradartransmitterbasedontheGB12182-90Generalspecificationofsecondarysurveillanceradarforairtrafficcontrol,andmadesomeassessmentsofitsuncertainty.Keyword：transmittingfrequency;p

3、ulse;uncertainty;概述空中交通管制二次监视雷达发射分系统发射中心频率1030MHz,规定的频率容差为±0.2MHzo发射机输岀脉冲功率65dBm±ldBo测量设计值，并对其测量结果开展不确定度评定。1测量原理和数学模型由于测量的频率是一个已知的量，其容差又是一个限定量。而该频率对应的输出脉冲功率必须是大于设计值，根据其特定样品和规定的试验方法（GB12182-90[1]中的第6.3.2试验方法,6.3.2.1发射中心频率和6.3.2.3发射脉冲峰值功率）标准第6.3.1试验方框图：发射分系统试验方框图见图E测量的数学模型为：u（

4、f）—频率测量误差fo—参考频率fx—测量频率测量功率的数学模型为:U（p）—功率测量误差p°—功率参考值P*—功率测量值2测量不确定度的评定2.1频率的测量不确定度分析图1发射分系统试验方框图下载原图测量仪器使用基础型频谱分析仪（型号N9344C）,频率范围为9KHz~3.0GHz。扫描时间«3GHz）为4ms~4000s。分频率带宽100Hz~5MHz。相位噪声10KHz为-93dBc/Hz+20lgN。测量范围为-130dBm至+30dBin。测量精度:频率精度±101Hz,扫宽精度±0.5%,幅度精度1.1dBo频谱仪进行频率测量时由其

5、内部频率基准（晶体振荡）的频率稳定度、锁频锁相环路、测量时选用的分频。频率基准的频率稳定度±1X10（考虑电源变化和温度变化），锁频锁相环路的频率稳定度土1X10,相位噪声增加（20lgN），测量精度为36（8-测量时选用分辨率带宽），构成了频率测量的不确定度。2.1.1频率的测量不确定度评定频谱仪进行频率测量吋，由于相位噪声而引起的不确定度分量和测量精度引入的不确定度，设均为均匀分布，取。1）由于相位噪声而引起的不确定度使用N9344C频谱仪，在偏离屮心频率10KIIz处的相位噪声为-85dBc/IIz。2）由于频谱仪分辨率带宽而引起的不确定

6、度频谱仪分辨率带宽是在频率测量范围可以在100Hz~5MHz范围内选取，根据测量频率范围和要求的容差，是1030MHz和土0.2MHz,为了保证测量成功，测量起始点设置，测量频率的停止点设置，参考中心频率为1030MHz,分辨率带宽设置为1KHz,确保测量精度高于标准容差的2个数量级。当测量1030MHz频率时测量精度为38（5为分辨率带宽）：3）B类标准不确定度:4）频率测量A类不确定度评定：用N9344C频谱仪测量空中交通管制二次监视雷达发射机频率，进行N二10次采样测量，测量结果如下：测量次数"10时，其测量结果的测量标准差：以算术平均值

7、的测量结果，所以用统计方法来计算得到的平均值的实验标准差:所以实验标准差就定为A类不确定度评定结果：5）合成标准不确定度：有效自由度：2.1.2扩展不确定度U此次测量结果遵守正态分布的概率，当P=0.95时，k=2o2.2功率测量的不确定度分析对空中交通管制二次监视雷达发射机脉冲功率的测量依据测量方框图进行测量。测量原理是将发射机输出的脉冲大功率能量通过定向耦合器耦合很小部分功率进行测量，这种测量方法涉及到仪器和系统连接关系。2.2.1功率测量不确定度的评定测量不确定度的來源：(1)二次监视雷达发射机端口至定向耦合器输入端口的连结电缆的插入损耗

8、引入的幅度响应和电压驻波系数引入测量不确定度分量。(2)定向耦合器输入端口至输出端口(负载的输入端口)的电压驻波系数引入的不确定度分量。(1)定向耦合