HP8902AT衰减校准装置测量不确定度的评定方法

　　一、引言

　　HP8902AT衰减校准装置主要用于2. 5 ~26500 MHz频段固定衰减器和手动步进衰减器的衰减量校准和测量,主要由HP8902A测试接收机、功率座、HP11793频率变换器、本地振荡器和测试源等组成。按被测件的频率范围又分二个分系统:2.5~1300 MHz频段的衰减量直接用HP11722A和HP8902A测试接收机测量。1300~26500MHz频段的衰减量的测量原理方框图如图1。

　　二、测量标准的性能及其对环境条件的要求

　　1.主要技术指标

　　频率范围:(2.5 ~ 26500)MHz

　　衰减量程:(0 ~ -127)dBm　(2.5 ~ 1300)MHz

　　(0 ~ -95)dBm　(1300 ~ 26500)MHz

　　相对测量准确度:检波器线性度+混频器线性度+噪声误差+频率偏移误差+中频量程改变误差+射频量程改变误差+1个字误差

　　2 .环境要求

　　HP8902AT衰减校准装置对温度要求为20±5℃,湿度为<80%,供电电源为220±10V、50±1Hz,实验室周围没有大的电磁干扰,满足标准设备对环境的要求。

　　三、标准不确定度的评定方法

　　测量不确定度一般由多个分量组成。其中一些分量可以用一系列测量结果的统计分布来评定(即A类评定),并以实验标准偏差(sA)表征,另一些分量可以根据经验或其它信息的概率分布来评定(即B类评定),也可用标准偏差(sB)表征。标准不确定度指的是用标准偏差表示的测量不确定度。由各标准不确定度分量合成的标准不确定度即为合成标准不确定度,用uC表征,由合成的标准不确定度的倍数表示的测量不确定度为扩展不确定度,用U表征。

　　1.标准不确定度的(A类)评定

　　测量重复性引入的标准不确定度是用任何一种统计计算方法对测量数据进行处理,用得到的实验标准偏差表征。通过对频率为1000MHz,衰减量为30dB的HP8496B步进衰减器进行6次独立重复测量,所得数据如下(n=6):

　　x1=30.214 dBx3=30.202 dBx5=30.189 dB

　　x2=30.202 dBx4=30.204 dBx6=30.184 dB

　　-x=30.199 dB

　　用算术平均值作为测量结果时,A类评定的标准不确定度

　　2.标准不确定度的(B类)评定

　　进行标准不确定度的B类评定时,被测量可能值的区间半宽度a值为技术说明书规定允许误差极限值,一般假设测量值在允许误差极限范围内的概率分布为均匀分布,取置信因子kj=1.7,按公式:uB=a/kj计算B类评定的标准不确定度。

　　(1)检波器线性度引入的标准不确定度:

　　a=0.01dB/10dB;uB1=(0.006~0.06dB)

　　(2)混频器线性度引入的标准不确定度:

　　a=0.18dB (电平>0dBm);uB2=0.10dB

　　(3)噪声误差引入的标准不确定度:

　　a=0.18dB;uB3=0.10dB