本規(guī)范適用于外差式矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀及使用擴展模塊擴展了測量頻率范圍或測試端口數(shù)量的外差式矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的校準。2引用文件本規(guī)范引用下列文件：IEEEStandard287精密同軸連接器標(biāo)準(DC~110GHz)[StandardforPreeisionCoaxinlConnector凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本使用于本規(guī)范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3術(shù)語和計量單位3.1外差式網(wǎng)絡(luò)分析儀heterodynenetworkanalyer使用外差式或超外差式接收機的網(wǎng)絡(luò)分析儀。3.2測試端口testport矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀面板上用來與被測網(wǎng)絡(luò)連接，輸出和輸入測試信號的端口。3.3測試端口間申擾testporterosstalk用來描述不通過測試端口之間的連接路徑，測試信號從一個測試端口泄漏到另一個測試端口的程度，常用單位是分貝(dB),簡稱串?dāng)_。3.4測試端口本底噪聲testportnoisefloor用來描述等效到網(wǎng)絡(luò)分析僅測試端口的輸入噪聲功率，常用單位是dBm,簡稱本底噪聲。3.5掃遂噪聲tracenoise用來描述在輸入測試端口的測試信號較大，可忽略本底噪聲的影響時，散射參數(shù)示值《模值和相角)隨時間的起伏。用來描述網(wǎng)絡(luò)分析儀測量測試端口入射功率時，其測量準確度依賴于被測信號(頓率、功率》的程度，常用單位是分貝(dB)。3.7校準件calibrationkit用于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀系統(tǒng)誤差自校準的一組標(biāo)準器。自校準方法不同。標(biāo)準器的組成也隨之不同。2用于檢驗矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀自校準后測量能力的一組標(biāo)準器。本規(guī)范中的術(shù)語定義只適用于本規(guī)范。沒有特別注明的話，本規(guī)范中所使用的術(shù)語和定義均是相對于測試端口定義的。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀是主要用于進行微波器件網(wǎng)絡(luò)參數(shù)測量的一種儀器，可直接以掃頻的方式測量單端口和多端口器件的復(fù)數(shù)散射參數(shù)，并可以換算成其他網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，如電壓駐波比、阻抗、相移和群時延等。4.2原理和結(jié)構(gòu)矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀通常由信號源單元、信號分離單元、接收機單元、數(shù)字控制及顯示部分組成，一般采用測量復(fù)數(shù)入射電壓與復(fù)數(shù)出射電壓比的方法，計算散射參數(shù)。儀器由內(nèi)嵌式計算機控制，對被測參數(shù)進行系統(tǒng)誤差的修正和轉(zhuǎn)換。矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀主要用于測量電信號傳播路徑或電子元器件的散射參數(shù)。還可用于矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀一般有兩個測試端口，也有單端口、三端口或更多端口的形式。測試端口一般為同軸金屬接頭，隨測量頻率范圍的不同，有精密7mm、N型、3.5mm、2.92mm、2.4mm和1.85mm等型式，具體型式可參見IEEEStandard287。5計量特性5.1內(nèi)部信號源頻率范圍5.2內(nèi)部信號源功率范圍5.3掃連噪聲范圍模值(0～0.1)dB,相位(0～1)*。5.4本底噪聲范圍5.5串?dāng)_范圍5.6模值動態(tài)準確度范圍在(-70～10)dBm的動態(tài)范圍內(nèi)，模值動態(tài)準確度(0～1)dB。5.7校準件特性范圍開路器：反射系數(shù)模值不大于1,相角-180°~180°;1線性度：優(yōu)于0.02dB(-50dBm~-2據(jù)被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的具體技術(shù)指標(biāo)或被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的具體被校準指標(biāo)2測量不確定度：優(yōu)于1Hz+1×10-2×f(Hz)3開路器相角不確定度：優(yōu)于3°精密轉(zhuǎn)接頭符合IEEESandard287中LPC4傳輸系數(shù)相角不確定度：優(yōu)于1°5衰減不確定度：優(yōu)于0.006dB+0.00067測試端口本底噪聲(IFBW=100Hz):優(yōu)于-9測試端口掃跡噪聲(1FBW=100Hz):優(yōu)于0.0048電纜相位穩(wěn)定性；優(yōu)于(0.08×?+0.8)*92電纜穩(wěn)定性指電纜以10cm有折中徑市折90°然后拉直，重復(fù)3次以后電纜的Sm7.3.3用頻率計測量被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的測試信號頻果平均值F.。測試信號頻率誤差按公式(1)計算。校準記錄格式參見附錄A表2.重復(fù)測量次數(shù)應(yīng)在3次以上。7.4.2設(shè)置被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作在連續(xù)波輸出模式7.4.3正確使用功率計測量被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析僅的實讀數(shù)，重復(fù)測量多次后取測量結(jié)果中位數(shù)值P.。按公式(2)計算測試信號功率誤差。校準記錄格式參見附錄A表3,重復(fù)測量次數(shù)應(yīng)在3次以上。77.5掃逵噪聲7.5.1這項校準旨在測量被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀在一定測量設(shè)置下的掃述噪聲，校準連接框圖如圖3所示，被校的測試端口端接短路器。7.5.2將被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號設(shè)置在連續(xù)波輸出狀態(tài)，測試信號頻率和功率，接收機中頻帶寬和平均等設(shè)置參數(shù)按儀器技術(shù)指標(biāo)或?qū)嶋H測量要求設(shè)置，測量點數(shù)至少為51個點。7.5.3將測量功能設(shè)置為測量反射系數(shù)模值。并以線性形式顯示。在單次掃描后。統(tǒng)計所有測量點反射系數(shù)模值的單次標(biāo)準差和算術(shù)平均值。重復(fù)測量3次以上，取重復(fù)測量結(jié)果的中位數(shù)作為最終測量結(jié)果。校準記錄格式參見附錄A表4。7.5.4按公式(3)計算模值掃跡噪聲測量結(jié)果。TNg=20×1g(1+stdevM/avgM)式中；TNu—模值掃迷噪聲測量結(jié)果。dB;stdevM——所有測量點反射系數(shù)模值的單次標(biāo)準差；avgM——所有測量點反射系數(shù)模值的算術(shù)平均值。7.5.5將測量功能設(shè)置為測量反射系數(shù)相角，單位(“)。在單次掃描后，統(tǒng)計所有測量點反射系數(shù)相角的單次標(biāo)準差stdevP,重復(fù)測量3次以上，取重復(fù)測量結(jié)果的中位數(shù)作為相位掃跡噪聲測量結(jié)果TNp。校準記錄格式參見附錄A表4。7.6本底噪聲7.6.1這項校準旨在測量被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等效的測試端口輸入的噪聲功率。7.6.2將被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號設(shè)置在連續(xù)波輸出狀態(tài)，測試信號頻率和接收機中期帶寬和平均按僅器技術(shù)指標(biāo)或?qū)嶋H測量要求設(shè)置。將測試信號功率設(shè)置為-20dBm,測量點數(shù)至少為51個點。7.6.3設(shè)置被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示Sn的實部。在被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口1上連接測試電纜，然后用功率計測量測試電纜另一端輸出功率，測量結(jié)果記為Pg,校準連接框圖如圖4左側(cè)部分所示?！?.6.4將測試電纜的另一端連接到被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口2。然后對被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀做從測試端口1到測試端口2的直通校準。7.6.5校準完成后。取下測試電纜，在兩個測試端口上連接固定負載，測量連接如圖4右側(cè)部分所示。在單次掃描后，對測量結(jié)果求單次標(biāo)準差。按公式(4)計算測試端口2本底噪聲。N=20×lg(stdevN)+Ps7.6.6根據(jù)以上步驟重復(fù)測量本底噪聲，重復(fù)次數(shù)應(yīng)在3次以上，取重復(fù)測量結(jié)果的7.7.2將被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試信號設(shè)置在連續(xù)波輸出際測量要求設(shè)置測試信號頻率，對接收機中頻帶寬根據(jù)儀器技術(shù)指標(biāo)設(shè)置或設(shè)置為10Hz,測量點數(shù)設(shè)置為至少11個點。將測試信號功率設(shè)置為比網(wǎng)絡(luò)分析僅標(biāo)稱最大穩(wěn)幅功率輸出值小1dB,設(shè)置被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀顯示S7.7.3在被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口1上連接功率計。測量測試端口1的輸出功率，測量結(jié)果記為P?。然后在被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀測試端口1上連接測試電纜，用功率計測量測試電纜另一端輸出功率，測量結(jié)果記為P|。校準連接如圖5左側(cè)部C,=20×lg(M?)+(Pi-P?)被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀外觀檢查被校矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀工作正常性檢查被校校準件檢查12121212N讀數(shù)M’讀數(shù)M'S讀數(shù)M”讀數(shù)P.S讀數(shù)M'S讀數(shù)M'12H1212日12日12H12H12n12開12n12開12H校準證書內(nèi)頁格式重復(fù)測量3次以上讀數(shù)的中位數(shù)作為校準結(jié)果。C.2.2測量模型其中g(shù)2是噪聲n(t)的方差，也是本底噪聲功率Px,本底噪聲測量模型可用下式測量不確定度來源主要包括：功率計功率測量不準帶來的不確定度，m,(Mg)為參照脈沖功率計國家檢定規(guī)程進行評定。假設(shè)給出的擴展不確定度為3.0%,服從b)stdevN測量不準帶來的相對標(biāo)準測量不確定度u,(M?)a,(Ms)=0.10,正態(tài)分布，自由度為50。數(shù)N為5次，自由度為4。定度(線性)自由度224u,(Pg)=√a,2(Ps)+μ;2(Ms)+mn2(Px)=0.由vm=15。在p=95%情況下，查4分布臨界值，得taw=2.13,因此，本底噪愧心帆愧心帆自由度22功率P?測量不準24m,(C,)=√a,(M)+n,(P?)+m,(P)+nm2(C,)=0*等NDA?=20lg(M?)+A,+20lg(RM按A類評定，用貝塞爾公式計算重復(fù)測量的單次標(biāo)準差，假設(shè)重復(fù)測量次數(shù)為5次，自由度為4,wa(DAg)=0.010dB。度變化了0.05dB,而功率計測量不確定度優(yōu)于0.2dB,因此該項不確定度小于0.001自由度220?4C.4.1.5合成標(biāo)準不確n(DA?)=√R(A,)+u2(rg)+m(RM,)+NA(DA,)C.4.1.6擴展不確定度端口2在功率為P1時相對于功率為P?時的模值動態(tài)準確度DA],可寫為；DA?=DA?+20lg(M//M)-(P--Pm)+20lg(RM用線性測量裝置校準模值動態(tài)準確度，DA?,測量不確定度的分析參見C.4.1,DA?測量不確定度來源主要包括：兩次功率計讀數(shù)差值(F次測量狀態(tài)下的剩余失配帶來的測量不確定度，DA。'測量重復(fù)性對應(yīng)的不確定度因為失配和頻率等條件均不變，其不確定度由功率計的線性度決定，根據(jù)技術(shù)指標(biāo)，功率計在測量范圍內(nèi)線性度優(yōu)于0.02dB,設(shè)n(P-Pm)=0.010dB,服從正態(tài)分布，自由度為。假設(shè)自校準后源匹配和負載匹配均為0.01。線性測量裝置在兩次測量狀態(tài)的端口反射均小于0.1,由于放大器的反向隔離一般大于50dB。傳輸系數(shù)的影響可以忽略，且可以通過合理設(shè)置使兩次狀態(tài)的端口反射基本不變，則RM,'/RM,'小于1.002,取其為1.002,則a(RM,'/RM,')=0.010dB,服從均勻分布，自由度為。