JJF 1386-2013 中功率计校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1386—2013

中功率计校准规范

CalibrationSpecificationfor

MediumPowerMeters

2013-01-06发布2013-04-06实施

国家质量监督检验检疫总局发布

JJF1386—2013

中功率计校准规范췍췍

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CalibrationSpecificationforJJF13862013

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MediumPowerMeters

归口单位全国无线电计量技术委员会

:

主要起草单位中国航天科工集团二院所

:203

参加起草单位中国计量科学研究院

:

北京青云航空仪表有限公司

本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释

JJF1386—2013

本规范主要起草人

:

杨绪军中国航天科工集团二院所

(203)

侯海娇中国航天科工集团二院所

(203)

参加起草人

:

陈云梅中国航天科工集团二院所

(203)

刘欣萌中国计量科学研究院

()

代明珍北京青云航空仪表有限公司

()

JJF1386—2013

目录

引言………………………

(Ⅱ)

范围……………………

1(1)

概述……………………

2(1)

计量特性………………

3(1)

校准条件………………

4(1)

校准环境条件………………………

4.1(1)

校准用设备…………

4.2(1)

校准项目和校准方法…………………

5(3)

外观及工作正常性检查……………

5.1(3)

直流功率校准………………………

5.2(3)

校准因子射频功率校准…………

5.3/(5)

电压驻波比校准……………………

5.4(9)

校准结果表达…………

6(10)

复校时间间隔…………

7(10)

附录校准记录格式…………………

A(11)

附录校准证书内页格式……………

B(13)

附录测量结果不确定度评定实例…………………

C(15)

附录水负载式中大功率计校准…………………

D、(20)

Ⅰ

JJF1386—2013

引言

本规范依据国家计量校准规范编写规则和测

JJF1071—2010《》JJF1059—1999《

量不确定度评定与表示编写本规范是首次发布主要针对频率范围为

》。,1MHz~

功率范围为的通过式和终端式中功率计的校准方法进行了规

40GHz、0.1W~500W

定校准项目包括直流功率校准因子或射频功率和电压驻波比并在附录中给出了

。:、。

采用交替比较法传递标准法和直接测量法进行中功率计校准因子校准的测量不确定度

、

评定实例

。

Ⅱ

JJF1386—2013

中功率计校准规范

1范围

本校准规范适用于频率范围为功率范围为的各

1MHz~40GHz,0.1W~500W

种类型的射频和微波中功率计的校准

。

2概述

中功率计是用来测量微波信号功率的仪器基于其接入系统方式的不同可分为通

,,

过式和终端式两种类型

。

通过式中功率计通常由小功率计和定向耦合器组成利用定向耦合器旁臂耦合部分

,

功率经检测后指示出通过功率的量值

,。

终端式中功率计是一种可作为终端负载吸收功率同时指示出功率量值的测量仪

,

器按测量原理可分为量热计式中功率计热偶式中功率计等

。、。

3计量特性

直流功率范围

:0.1W~9W;

校准因子测量不确定度k

:2.0%~9%(=2);

电压驻波比大于

:1.00。

注:以上指标不是用于合格性判别,仅供参考。

4校准条件

校准环境条件

4.1

环境温度

:(23±5)℃;

相对湿度不大于

:80%;

供电电源电压频率

:(220±11)V,(50±1)Hz;

其他周围无影响校准系统正常工作的机械振动和电磁干扰

:。

校准用设备

4.2

校准所用设备必须经过法定计量技术机构检定合格并在有效期内或经注册校准实

,

验室的校准并在用户规定的建议复校时间间隔内

,。

校准用主要设备如下

:

信号发生器

4.2.1

频率范围

:1MHz~40GHz;

频率稳定度优于-6

:1×10/5min;

幅度稳定度优于

:0.01dB/5min;

输出功率范围

:-70dBm~+20dBm。

1

JJF1386—2013

功率放大器

4.2.2

频率范围

:1MHz~40GHz;

输出功率

:0.1W~500W;

谐波抑制小于

:-20dBc;

输出电压驻波比小于

:2.5。

标准中功率计

4.2.3

频率范围

:1MHz~40GHz;

功率量程

:0.1W~500W;

电压驻波比小于

:1.3;

校准因子不确定度k

:1.5%~3.0%(=2)。

稳幅器

4.2.4

功率稳定度优于

:0.5%/5min。

直流稳压电源

4.2.5

直流输出电压连续可调

:0V~30V,;

直流输出电流

:0A~1A;

纹波有效值小于

:10μV。

直流电流表

4.2.6

测量范围级

:0A~2A,0.5。

定向耦合器

4.2.7

频率范围

:1MHz~40GHz;

耦合度大于

:20dB;

输出端电压驻波比小于

:1.2。

数字多用表

4.2.8

测量范围

:0.1V~100V;

直流电压最大允许误差

:±5.1mV;

电阻最大允许误差

:±14mΩ。

功率计

4.2.9

频率范围

:1MHz~40GHz;

功率范围

:1mW~100mW;

校准因子不确定度k

:2.0%~3.0%(=2)。

匹配负载

4.2.10

频率范围

:1MHz~40GHz;

电压驻波比小于

:1.3。

矢量网络分析仪

4.2.11

频率范围

:1MHz~40GHz;

电压驻波比小于

:1.1。

标量网络分析仪

4.2.12

频率范围

:1MHz~40GHz;

2

JJF1386—2013

电压驻波比小于

:1.2。

5校准项目和校准方法

中功率计的校准项目见表

1。

表1校准项目

校准项目名称类型

外观及工作正常性检查功能检查

直流功率量值校准

校准因子射频功率量值校准

/

电压驻波比量值校准

外观及工作正常性检查

5.1

被校中功率计应有说明书原校准证书及全部配套附件

5.1.1、。

被校中功率计的外观应完好各开关按键等应调节正常仪表不应有影响电

5.1.2,、,

气性能的机械损伤

。

被校中功率计通电后应正常工作并按其技术说明书规定时间预热预热后指

5.1.3,,

示正常零点稳定可调

,。

校准前如中功率计具有内部自校准功能则应首先运行仪器内部自校准

5.1.4,,。

直流功率校准

5.2

热偶式干负载量热式中功率计需要进行直流功率校准常用的校准方法有电流电

、,

压法和电阻电压法

。

电流电压法

5.2.1

校准步骤如下

:

调准被校中功率计的零点按图连接校准设备

a),1;

图电流电压法校准框图

1

调节直流稳压电源电压输出使被校中功率计指示在被校功率值上

b),;

待被校中功率计的示值稳定后分别记录被校中功率计示值P数字多用表示

c),u、

值U和电流表示值I于附录中的表

AA.1;

按式计算加到被校中功率计的直流功率P

d)(1)DC:

P=U×I

DC(1)

3

JJF1386—2013

式中

:

P加到被校中功率计的直流功率

DC———,W;

I电流表的示值

———,A;

U数字多用表的电压示值

———,V。

按式计算被校中功率计的示值P的引用误差将其记录于附录中的

e)(2)u,A

表

A.1:

P-P

δ=uDC

S(2)

式中

:

δ被校中功率计的引用误差

———;

P被校中功率计的示值

u———,W;

S被校中功率计的量程

———,W。

改变直流稳压电源电压输出重复步骤校准功率值应根据高中低

f),b)~e),、、

原则在被校中功率计量程内至少选择三个点

。

电阻电压法

5.2.2

校准步骤如下

:

调准被校中功率计的零点按图连接校准设备

a),2;

图电阻测量框图

2

数字多用表的电阻量程设置为自动量程用四线电阻法测量被校中功率计的直

b),

流电阻记录示值R于附录中的表

,AA.2;

按图连接校准设备选择直流功率校准值根据高中低原则在被校中功

c)3,,、、

率计量程内至少选择三个点记录直流功率校准值P于附录中的表

,CAA.2;

图电阻电压法校准框图

3

按式计算直流功率所对应的电压值U将其记录于附录中的表

d)(3)C,AA.2:

U=P×R

CC(3)

4

JJF1386—2013

式中

:

R数字多用表的电阻示值

———,Ω;

U电压计算值

C———,V。

根据计算得出的电压值U调节直流稳压电源的电压输出用数字多用表测量输

e)C,

出电压值U待被校中功率计的示值稳定后记录被校中功率计的示值P电压测量

,,u、

值U于附录中的表

AA.2;

按式计算直流功率P将其记录于附录中的表

f)(4)DC,AA.2:

U2

P=

DCR(4)

按式计算被校中功率计的示值P的引用误差将其记录于附录中的

g)(2)u,A

表

A.2;

改变直流稳压电源电压输出重复步骤

h),e)~g)。

校准因子射频功率校准

5.3/

终端式中功率计的校准因子或射频功率采用交替比较法或传递标准法校准通过式

。

中功率计有两个端口输入端口输出端口校准输出端口的校准因子或射频功率采

(、),

用直接测量法校准校准输入端口的校准因子或射频功率采用通过式中功率计输出端连

;

接负载作为终端式中功率计来进行校准

。

交替比较法

5.3.1

交替比较法是利用高一级的标准中功率计校准被校中功率计

。

校准步骤如下

:

按图连接校准设备

a)4;

图交替比较法校准框图

4

设置信号发生器和功率放大器的射频输出开关到位置设置信号发生

b)“OFF”,

器的功率电平为最小值

;

按要求设置信号发生器的频率

c);

将标准中功率计连接到测试端面

d);

5

JJF1386—2013

设置信号发生器和功率放大器的射频输出开关到位置

e)“ON”;

逐渐调节信号发生器的功率电平稳幅器的稳幅电平至稳幅状态使标准中功

f)、,

率计示值达到选定值记录标准中功率计示值P于附录中的表

,b