JJF 1127-2004 射频阻抗/材料分析仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF1127-2004

射频阻抗/材料分析仪校准规范

CalibrationSpecificationforRFImpedance/MaterialAnalyzers

2004一09一21发布2005一03一21实施

国家质量监督检验检疫总局发布

L.TF1127-2004

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射频阻抗/材料分析仪校准规范

JJF1127-2004心。

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CalibrationSpecificationforRF代替JJG127-1986，户..

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Impedance/MaterialAnalyzers

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2004年09月21日批准，并自

2005年03月21日起施行。

归口单位:全国无线电计量技术委员会

起草单位:信息产业部电子计量中心

本规范由归口单位负责解释

JJF1127-2004

本规范主要起草人:

王坷(信息产业部电子计量中心)

参加起草人:

张关汉(信息产业部电子计量中心)

JJF1127-2004

目录

1范围····················································································，·····……(1)

2引用文献····················································································……(1)

3术语··························································································……(1)

3.1短路无支撑空气线·····································································……(1)

3.2开路无支撑空气线·····································································……(1)

4概述··························································································……(1)

5计量特性··············································································。·····……(2)

5.1信号源··············································································。·····……(2)

5.2直流偏置电压···········································································……(2)

5.3阻抗测量·················································································……(2)

6校准条件····················································································……(2)

6.1环境条件···············································。·，·······························……(2)

6.2校准用标准器具和其他设备·························································……(2)

7校准项目和校准方法·····································································……(3)

7.1工作正常性检查········································································……(3)

7.2频率示值的校准········································································……(3)

7.3信号电平准确度的校准······························································……(3)

7.4直流偏置电压示值的校准···························································……(4)

7.5阻抗测量示值的校准··································································……(5)

8校准结果的表达··········································································……(8)

9复校时间间隔··············································································……(8)

附录A校准记录表格式·····································································……(9)

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射频阻抗/材料分析仪校准规范

1范围

本校准规范适用于频率范围在1MHz一3.OGHz，基本工作原理为射频电压电流比给

出阻抗的各种型号高频和射频阻抗/材料分析仪的校准，也适用于同种原理的LCR表的

校准。

2引用文献

JJG2011-1987射《频阻抗计量器具检定系统》

JJF1059-1999《测量不确定度的评定与表示》

3术语

3.1短路无支撑空气线

无支撑空气介质同轴传输线一端接短路器时的空气线。

3.2开路无支撑空气线

无支撑空气介质同轴传输线一端接开路器时的空气线。

4概述

高频及射频阻抗/材料分析仪可以在1MHz一3.OGHz范围内进行诸如电感器、电容

器、电阻器的高频测量及电性能评估。这类仪器是采用射频电流一电压阻抗测量原理，

此方法源于高频电流一电压法，流经被测件的电流通过不平衡一平衡变换器转换成电

压，因此，系统中采用两个矢量电压表V。和Vv(V、检测加于被测件的矢量电压，V;

检测流经被测件的矢量电流)。如果测量电路是理想的(这意味着没有杂散导纳和残余

阻抗)，被测件的阻抗可表示为:

·Vv

ZR

--一

犷

从)IZ.

图1I一V测量简化电路

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5计量特性

1信号源

1.1输出频率:IMHz一3.OGHz

1.2频率准确度:优于1.0x10-5

1.3输出电平:0.2mV一1V(有效值)

1.4输出电平基本最大允许误差:2dB+6dBxf(MHz)/1800(MHz)(典型情况下)

2直流偏置电压

2.1直流偏置电压范围:一40V一+40V

2.2直流电压最大允许误差:读值的0.1%十4mV

3阻抗测量

3.1阻抗、导纳范围:1dZ-50ka

3.2相位测量范围:一180℃一+180'C

3.3阻抗、导纳最大允许误差:1%一10%

3.4相位最大允许误差:(0.01一0.1)rad

注:上述是典型的计量特性，因校准不判合格与否，所提技术指标仅供参考。

6校准条件

6.1环境条件

环境温度:(2015)9C

相对湿度:-<70%RH

电源:(220士11)V,(50士1)Hz

周围应保持整洁，无影响正常工作的机械振动及电磁干扰。

6.2校准用标准器具和其他设备

6.2.1频率计

频率范围:IMHz一3.OGHz

准确度:优于Lox10-“的各类频率计。

6.2.2数字多用表

电压范围:OV一lOov

最大允许误差:土读值的0.03%的各类数字多用表。

6.2.3功率计

参考频率范围:应能覆盖被校仪器的频率范围。

参考功率范围:一60dBm一+20dBm

最大允许误差:10.5dBo

6.2.4射频同轴阻抗标准器

工作频率:1MHz一3.OGHz

带内导体开路器:0.63(1t5%)pF(1MHz)

参考导纳值:4.OnS一13mS

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最大允许误差:土(0.3一1.0)%(1MH:一3.OGHz)

短路器

参考阻抗值:051

最大允许误差:1(0:0025一0.2)11(1MHz一3.OGHz)

5051终端:50(1士0.5%)n(1MHz)

参考阻抗值:(49.6一50.4)11

最大允许误差:士(0.1一0.8)%(1MHz一3.OGHz)

参考相位值:一1.8mrad一十0.4mrad

最大允许误差:士(1一8)mrad(1MHz一3.OGHz)

开路无支撑空气线:7.3(1t5%)叮(1MHz)

参考阻抗值:651一22k11

最大允许误差:1(0.16一1.2)%(IMHz一3.OGHz)

参考相位值:一1.570rad-一1.530rad,1.550rad一1.560rad

最大允许误差:t(1.6一12)mrad(1MHz一3.OGHz)

短路无支撑空气线:18.0(1士5%)nH(1MHz)

参考阻抗值:0.151一15651,

最大允许误差:士(0.17一1.0)%(1MHz一2.8GHz)

参考相位值:一1.560rad-一1.550rad,1.500rad一1.560rad

最大允许误差:1(1.7一10)mrad(1MHz一3.OGHz)

7校准项目和校准方法

7.1工作正常性检查

被校仪器应结构完整并无影响正常工作的机械损伤，通电检查仪器能正常工作，测

试台应能正常接插校准件。被校仪器有明晰的型号、生产编号，送校时应附有使用说明

书和上次的校准证书。

7.2频率示值的校准

7.2.1频率准确度的校准是用频率计测量激励信号为频率校准点时的实际频率。该校

准是检查仪器基准频率的准确度。

7.2.2如图2连接测试仪器。

对阻抗分析仪进行如下设置:

频率(Frequency):校准点的频率值

信号电平(OSCLevel):0.2V

带宽(SPAN):0

将频率计读值与分析仪设置值的差值记入表A1中。

7.3信号电平准确度的校准

7.3.1如图3一1,3一2连接测试仪器。测试频率点和信号电平的选取按仪器技术说明

书中的规定。

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APC-7转接头

射频阻抗/材料分析仪

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图2频率准确度校准连接图

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图3一1信号电平准确度校准连接图(常温)

图3一2信号电平准确度校准连接图(高温)

注:对有些阻抗分析仪来说，信号电平(OSCLevel)准确度校准必须在常温和高Al的高、低阻

抗测试头上都进行。

高温高、低阻抗测试头信号电平(OSCLevel)准确度的校准可根据用户的要求选做。

将功率计的读值与阻抗分析仪设置值的差值记人表A2中。

7.4直流偏置电压示值的校准

7.4.1如图4一1,4一2连接测试仪器。直流偏置电压的选取按技术说明书中的规定。

注:包含高、低阻抗测试头的射频阻抗分析仪，直流偏置电压准确度的校准可在常温和高温的

高、低阻抗测试头之一种上进行。

将数字多用表的读值与阻抗分析仪设置值的差值记人表A3中。

4

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APC-7转接头

射频阻抗/材料分析仪

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图4一1直流偏置电平的校准(常温)

APC-7转接头

图4一2直流偏置电平的校准(高温)

7.5阻抗测量示值的校准

7.5.1使用前的自校准

依次将仪器本身所配备的OSZ,OS,5051、低耗电容器连接到APC一7测试头，对阻

抗分析仪进行使用前的校准，建立正常工作状态。

注:对包含高、低阻抗测试头的射频阻抗分析仪，常温和高温的高、低阻抗测试头都要进行阻

抗测量准确度的校准，因为测试头的特性会直接影响分析仪的测量结果。

在进行校准之前，首先要设置测试条件，然后进行使用前的自校，并将校准结果存盘，以减少

测试中繁琐的操作过程。在常温和高温阻抗测量准确度校准中，每一种测试头(高、低阻抗测试头)

都要在不同的信号电平(OSCLevel)下对阻抗测量的准确度进行校准，信号电平(OSCLevel)的选

择应按技术说明书中的规定。

高温高、低阻抗测试头阻抗测量准确度的校准可根据用户的要求选做。

7.5.2“带内导体开路器”进行阻抗测量示值的校准

按图5将“带内导体开路器”连接到阻抗分析仪的APC一7测试头上。阻抗分析仪

测量参数设置为}YI，信号电平(OSCLevel)和频率点的选取按照技术说明书中的要求

设置。测量后将阻抗分析仪IY}的显示值与“带内导体开路器”校准值之差记人表A4

中。

7.5.3“短路器”进行阻抗测量示值的校准

按图6将“短路器”连接到阻抗分析仪的APC一7测试头上。阻抗分析仪测量参数

设置为}ZI，信号电平(OSCLevel)和频率点的选取按照技术说明书中的要求设置。测

5

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图5“带内导体开路器”阻抗测量示值的校准

量后将阻抗分析仪}2{的显示值与“短路器”校准值之差记人表A5中。

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图6“短路器”阻抗测量示值的校准

7.5.405012负载”进行阻抗测量示值的校准

按图7将“5012负载”连接到阻抗分析仪的APC一7测试头上。阻抗分析仪测量参

数设置为}ZI一B，信号电平(OSCLevel)和频率点的选取按照技术说明书中的要求设

置。测量后将阻抗分析仪{ZI一0的显示值与`5‘012负载”校准值之差记人表A6中。

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图7`5052负载”阻抗测量示值的校准

7.5.5“开路无支撑空气线”进行阻抗测量示值的校准

按图8将“开路无支撑空气线”连接到阻抗分析仪的APC一7测试头上。阻抗分析

仪测量参数设置为}ZI一6，信号电平(OSCLevel)和频率点的选取按照技术说明书中

的要求设置。测量后将阻抗分析仪{ZI一0的显示值与“开路无支撑空气线”校准值之

差记人表A7中。

7.5.6短“路无支撑空气线”进行阻抗测量示值的校准

6

JJF1127-2004

开

路

器

射频阻抗/材料分析仪

l

图8“开路无支撑空气线”阻抗测量示值的校准

按图9将“短路无支撑空气线”连接到阻抗分析仪的APC一7测试头上。阻抗分析

仪测量参数设置为IZI一B，信号电平(OSCLevel)和频率点的选取按照技术说明书中

的要求设置。测量后将阻抗分析仪}ZI一B的显示值与“短路无支撑空气线”校准值之

差记人表A8中。

短

路

器

射频阻抗/材料分析仪

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图9“短路无支撑空气线”阻抗测量示值的校准

JJF1127-2004

8校准结果的表达

校准结果用校准证书或校准报告表达，证书或报告中至少应有所校项目的校准不确

定度的信息。

9复校时间间隔

复校时间用户可根据使用情况决定，建议复校时间间隔为1年。

JJF1127-2004

附录A

校准记录表格式

表A1频率示值的校准记录表格

校准点测试结果{误差限

(;Hz

表A2信号电平示值的校准

信号电平测试频率测试结果误差限

注:校准点和误差限按仪器说明书给出。

表A3直流偏置电压示值的校准

偏置电压测试结果误差限

注:校准点和误差限按仪器说明书给出。

表A4“带内导体开路器”阻抗测f示值的校准

频率测试参数标准器校准值测试结果误差限

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注:误差限应按说明书要求区分出高阻抗头和低阻抗头及针对不同信号电平列出。

表AS.短‘路器”阻抗测A示值的校准

频率测试参数标准器校准值测试结果误差限

}ZI

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注:误差限应按说明书要求区分出高阻抗头和低阻抗头及针对不同信号电平列出。

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表A6050f负载”阻抗Nit示值的校准

频率测试参数标准器校准值测试结果误差限

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B

注:误差限应按说明书要求区分出高阻抗头和低阻抗头及针对不同信号电平列出。

表A7“开路无支橄空气线”阻抗测f示值的校准

频率测试参数标准器校准值测试结果误差限

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0

}ZI

B

注:误差限应按说明书要求区分出高阻抗头和低阻抗头及针对不同信号电平列出。

表A8“短路无支撑空气线”阻抗Nil示值的校准

频率测试参数标准器校准值测试结果误差限

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B

}2}

B

注:误差限应按说明书要求区分出高阻抚头和低阻抗头及针对不同信号电平列出。