CNAS-GL38-2016 無線電領(lǐng)域測量不確定度評估指南與實(shí)例_第1頁
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CNAS-GL38無線電領(lǐng)域測量不確定度評估指南及實(shí)例GuidanceandIllustrationonEvaluatingtheUncertaintyinRadioField中國合格評定國家認(rèn)可委員會(huì) 4 4 4 4 4 4 5 5 5 無線電領(lǐng)域測量不確定度評估指南與實(shí)例本文件是為無線電領(lǐng)域校準(zhǔn)和檢測實(shí)驗(yàn)室提供本指南適用于無線電領(lǐng)域校準(zhǔn)和檢測實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)和檢測中測量不確定度的本測量不確定度分析的頻率范圍是50MHz~6GHz,功率范圍是0dBm~根據(jù)射頻信號發(fā)生器校準(zhǔn)規(guī)范(JJF)中的測量方法,在功率標(biāo)稱值大于等于-45dBm時(shí),使用功率傳感器校準(zhǔn)射頻信號發(fā)生器的輸出功率;在功率標(biāo)稱值射頻信號發(fā)生器功率傳感器Ps頻譜分析儀其中Pu是指信號源輸出功率,即為被校準(zhǔn)參量。而Ps為測量中功率傳感器吸收射頻信號發(fā)生器功率傳感器Ps頻譜分析儀Pu2)[dB](4-3)在不確定度分析中一般認(rèn)為M是反正弦分布??紤]反射系數(shù)的模值ΓuΓs<<1,則將(5)式中自然對數(shù)項(xiàng)進(jìn)行泰勒展開有l(wèi)n(1-ΓuΓsl)≈-iΓuΓsi,M=-8.68ΓuilΓs[dB](4-6)P在低于-45dBm的功率點(diǎn)使用頻譜儀測量時(shí),是利用頻譜儀的線性度,代替相同的測量參數(shù)設(shè)置條件下,頻譜分析儀的量程誤差,衰減器誤差等因素帶來標(biāo)準(zhǔn)功率計(jì)在功率參考點(diǎn)上測量結(jié)果的不確定度由上一級功率計(jì)和功率傳123456789標(biāo)準(zhǔn)不確定度使用試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表示,則u2=由公式(4-6)可得失配引入的最大誤差Mmax=8.68max(ΓsilΓu)根據(jù)功率計(jì)和功率探頭的指標(biāo)說明書,測量線性度最大允許誤差:在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布,k=5,123456789表4-3頻譜儀測量讀數(shù)重復(fù)性(射頻信123456789通過實(shí)驗(yàn)分析功率測量范圍為-110dBm~-120dBm表4-4頻譜儀測量讀數(shù)重復(fù)性(射頻信123456789序號型1B/22A///3BJ24BJ35BJ3型子1B/22A///3BJ24BJ3B5BJ36及讀數(shù)重復(fù)性A///7BJ3型子1B/22A///3BJ24BJ3B5BJ36及讀數(shù)重復(fù)性A///7BJ3A=AX+ΔAs+δL+δMIS+δR(4-8)衰減標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定度由上級證書得到:0.003+0.0003×AdBul0.0715dB100dBδL(AAL)/20(dB)k2333J3J333333盡可能小。源和負(fù)載的反射系數(shù)模值以及被校準(zhǔn)衰減器的散射系數(shù)模值均已測δMIS=8.686[ΓG(s11b2(s11bs2+s11e2)(s22b(s22bs2+s22e2)2L(s21b(s21b4+s21e因此這兩部分的不確定度數(shù)值用A類統(tǒng)計(jì)不確定度計(jì)算式(4)來給出。 124389326825322259363366821585477736493153126783306575519344728175248384936697759457198298259212776差3333333221u43333333322型1B/212B33BJ24A///網(wǎng)絡(luò)分析儀測試面/測試面網(wǎng)絡(luò)分析儀測試面/測試面/校準(zhǔn)面校準(zhǔn)面L=LX+ΔLs+δMIS+δR(4-11)網(wǎng)絡(luò)分析儀源和接收機(jī)的反射系數(shù)模值以及被校射頻器件的散射系數(shù)模值差的修正值,但在信息不完全的情況下可用下式估計(jì)出失配引入的誤差為:δMIS=8.686[ΓG2ΓDG2+ΓL2ΓDL2]1/2123456789型1BJ32BJ23A///頻帶寬度的校準(zhǔn)方法是將示波器校準(zhǔn)儀輸出的正弦波頻率設(shè)為基準(zhǔn)頻率(依據(jù)說明書要求設(shè)置),在匹配的條件下連接到示波器輸入端,記錄信號幅度;改周期:450.5ps~9.009ns(正弦波+A1+A2(4-12)其中:Rx示波器阻抗值;R0示波器校準(zhǔn)儀阻抗值。(4-13)22)(4-14)T+ΔT(4-15)x)=u2其中:fx示波器頻帶寬度;f0示波器校準(zhǔn)儀設(shè)置頻率;Δf由示波器校準(zhǔn)儀平坦0)2+u21)(4-18)(4-19)度a=0.1%×幅度+10μV。假定在該區(qū)間內(nèi)為均勻分布,取k=5,得到u(A)///u(Aa=0.25ppm(<83μs)或a=3ppm(>83μs)。假定在該區(qū)間內(nèi)為均勻分布,)②由觸發(fā)等不穩(wěn)定因素或由分辨力引入的不確定度分量u(ΔT)表4-17不確定度分量u(ΔT)測量值///以單次測量值作為測量結(jié)果,對6ns測試點(diǎn),按A類方法評定,得到u(A對于240μs和600ms測試點(diǎn),由示波器分辨力引入的不確定度為:2點(diǎn)根據(jù)示波器校準(zhǔn)儀說明書給出的技術(shù)指標(biāo):相對于參考頻率的致的頻率誤差為:18MHz/mV×5.85mV=0.105GHz,取a=0.105GHz假定在此誤差范圍內(nèi)為均勻分布,取k=得到tAr)-=60.8MHz分辨力為:0.05GHz;由分辨力引入的不確定度=29MHz勻分布,取k=得到=6.9ps。實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差=2.4ps序號1B J32A///U(Ax)序號1B J3/2力A///B3B 3uc序號1B J32度////3B 3序號型1B 32A///擴(kuò)展不確定度U擴(kuò)展不確定度U示波器上升時(shí)間191ps,擴(kuò)展不確定度U=7ps,k=2R—oVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVVR—ob功率.(4-21)R從發(fā)射天線口面到發(fā)射天線主軸上某一接收點(diǎn)的距離(mg是天線的增益E=ERead+δMis-J1+δMis-J2+δMis-J3+δLoss+δFwd+δRev+δSpac+δAlig+δSens+δMeter+δRef+δTherm+δFlex+δVSWR+δMaster+δGain);δMis-J1-定向耦合器(J1端口)與功率放大器處的失配引起的不確定度;δMis-J3-定向耦合器(J3端口)與正向功率探頭處的失配不確定度;δMis-J4-定向耦合器(J3端口)與正向功率探頭處的失配不確定度;δRef-殘余地面反射不確定度;比數(shù)據(jù)均由計(jì)量院信電所微波室提供,利用公式δMis=1±Γ1×表4-30定向耦合器(J1端口)與電纜處的失配引起的不確定度靈敏系數(shù)1(2)定向耦合器輸出端口J2與標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭連接處的失配δMis-J2δMis-J2。靈敏系數(shù)1(3)定向耦合器前向耦合端口J3與功率探頭Z51連接處的失配不確定度δδMis-J3。表4-32定向耦合器(J3)與功率探頭NRV-Z51連接處的失配誤差靈敏系數(shù)1δMis-J4。表4-33定向耦合器(J4端口)與功率探頭NRV-Z55連接處的失靈敏系數(shù)14.5.3.2定向耦合器插入損耗引入的不確定度計(jì)算饋入到標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭天線的凈功率需用到定向耦合器DC214.5.3.3定向耦合器前向和反向耦合系數(shù)校準(zhǔn)引入的不確定度δFwd和度21214.5.3.5對準(zhǔn)不確定度δAlig該值是由受試探頭位于發(fā)射天線軸線上被測點(diǎn)垂直面上平行地面和垂直地面兩(1)功率探頭功率測量不確定度δSens頭Z51和Z55在1GHz-11GHz頻率范圍內(nèi)的校準(zhǔn)因子擴(kuò)展測量不確定度都為2.0%(k=2)。換算成標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下表。下表中的校準(zhǔn)因值分布敏感因子度%%%矩形114.5.3.7殘余地面反射不確定度δRef4.5.3.10多路徑反射不確定度δSWVR喇叭天線位置L0ΔLΔLL0ΔLΔLL0ΔLΔLΔLL<25>81為了消除場強(qiáng)讀數(shù)由于接收和發(fā)射天線間距的變化引起的自由空間傳輸損耗的E-實(shí)測的場強(qiáng)讀數(shù);E'-修正后的場強(qiáng)值。ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ5809287287494ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ6999441922344數(shù)14.5.3.11探頭固定設(shè)備的影響δMaster子數(shù)度物1此項(xiàng)誤差為標(biāo)準(zhǔn)增益喇叭制造商的誤差。最小值被認(rèn)為是0.5dB,但可能高達(dá)1dB。通過查閱文獻(xiàn),我們得知采用全波積分?jǐn)?shù)值計(jì)算方法得到的喇叭天線值度14.5.3.13測量重復(fù)性ERead123456789#數(shù)ci敏感數(shù)ci1111221準(zhǔn)2121準(zhǔn)41111111701080109010111#敏感系數(shù)i1111211準(zhǔn)11準(zhǔn)1141111111718191111114.6.1高頻電壓國家基準(zhǔn)對微電位計(jì)傳遞時(shí)Z——折合到R1上的NRVD輸入阻抗;12345678 /3 33J6 3/1323 3456 /3783 /3式中:So——標(biāo)準(zhǔn)微電位計(jì)的高頻直流差I(lǐng)o——標(biāo)準(zhǔn)微電位計(jì)的直流電流Ix——被檢微電位計(jì)的直流電流z——過渡指示器輸入阻抗折算到電阻端面的阻抗值誤差取決于隨機(jī)量的變化,在取五位穩(wěn)定讀數(shù)時(shí),末位變化2~3個(gè)字,為<±z≈50歐,可得ε29<±0.03%圍v /3 /3 3 /3 J6 J6 /3 300 /3/4.6.2.3在f<30MHz;微電位計(jì)之間逐級傳遞的不確定圍v /3 -3 /3 /3 J6 -3 -300 /3/×106MHz,由于趨膚效應(yīng)影響,能使用的最高頻率為1.1×1注:為了方便計(jì)算并留有余量,將高頻-直流差不確定大14.7.2厚度誤差項(xiàng)。我們使用的測厚儀為中原儀器公司生產(chǎn)的DGS—6B型測厚 其它各項(xiàng)誤差,如光照、直徑修正系數(shù)等經(jīng)實(shí)測和計(jì)算,其誤差都比較小,小目前一般采用自校準(zhǔn)之后的阻抗分析儀對四端對四端對標(biāo)準(zhǔn)ur2(Zm)=uB2(Zm)2+uAuB2(Zm)=(En2+Eiosc2+Ep2)/3+((Zs線性帶來的相對誤差,服從矩形分布;Zs為自校準(zhǔn)151分布,k=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量=2.9勻分布,k=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量=210-9,按均勻分布,k=,標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量=2.9×10-9。由于各輸入量值間相互獨(dú)立,則合成不確定度計(jì)算得4.6×10-9信號源接收機(jī)表4-57測量數(shù)據(jù)單位:dBμAx1x2x3x4x5x6平均值xi≈51.52dB方差2=0.00036dB-(1)信號源的準(zhǔn)確度。信號源的幅值穩(wěn)定性很好,但幅值準(zhǔn)確度卻較低連接線纜可以看成是一個(gè)兩端口網(wǎng)絡(luò),可以用S參數(shù)來表征,對網(wǎng)絡(luò)引入δM=20lg[(1-ΓeS11)(1-ΓrS22)-S1ΓeΓr]δM±=20lg[1±(ΓeS11+ΓrS22+ΓeΓrS11S22+ΓeΓrS212分布因子k=2??芍獮?.2dB,分布因子k=2。Xiki布AB1B -21B21B21ULAB=2uc(y)=2.56dB(k取2)(4-32)(4-33)(4-34)222式中:c12=c13=c23=cK12=c樣的,我們有u(L12)=u(L13)=u(L23);類似的考慮,u(K12)=u(K13)=u(K23).uAF=(4-36)--Vij+直接連接測量的接收機(jī)測量值),差喇叭天線的實(shí)際對應(yīng)頻點(diǎn)的相位中心與天線校準(zhǔn)時(shí)參考的天線口面差的最大偏差,然后對所有頻點(diǎn)取偏差最大的值,通過實(shí)際測量,我們得到Δmaxdc=0.26dB,其半寬為δdc=0.26/2=0.13dB,服從矩形分布,則:udc=δdc/·3=0.13/1.73≈0.08dB;應(yīng)的S參數(shù),由于實(shí)際的直通連接器的端口并非理想的,它總有反射,根據(jù)微波δM=20log[(1-ΓeS11)(1-ΓrS22)-S1ΓeΓr](4-37)δM±=20log[1±(ΓeS11+ΓrS22+ΓeS11ΓrS22+S212ΓeΓr)](4-38)點(diǎn)依據(jù)公式(4-39)計(jì)算,我們得到Δmaxmdc=0.39dB,其半寬為δmdc=Δmaxmdc/2≈0.2dB,其分布為矩形分布,則偏差的不確定度uapc相關(guān)文獻(xiàn)給出給出了角錐喇叭天線的相位中心的公式,它也中。在測量中最重要的E面,歸一化到波長在等式((4-40)確定度項(xiàng)中,因而對于DRH兩個(gè)天線的距離就用口面間的距離來代替,依據(jù)按矩形分布分析,得到uapc=0.4/1.73=0.23dB(4)接收機(jī)刻度線性引起的插入損耗Lij偏差的不確定度url的幅度在(1~18)GHz頻段范圍內(nèi)插入損耗最小變化也達(dá)25dB以上,由線性度為±0.13dB,即δrl=0.13dB其(5)喇叭天線間的多次反射影響多路徑耦合,引起的插入損耗Lij的不確定度uamc括相應(yīng)的其他支撐設(shè)備的影響,當(dāng)我們只是用一個(gè)單值距離來確認(rèn)自由空間的AF時(shí),由于喇叭間的反射將會(huì)產(chǎn)生很大的影響。這種影響將直接影響到δamc=Δmaxamc/2≈0.18dB其分布為矩形分布,則:uamc=dB;(6)天線測量時(shí)天線端口的失配,引起的的插入損耗Lij的不確定度uma的不確定度umdc類似我們依據(jù)實(shí)際校準(zhǔn)天線的頻段,在1~18GHz的范圍內(nèi)每0.05GHz步進(jìn),測量三個(gè)喇叭天線的端口反射系數(shù),對于每一次以上,據(jù)此利用4.1.2節(jié)中相應(yīng)的公式可得到到Δmaxma=0.41dB,其半寬為δma=Δmaxma/2≈0.2dB,其分布為矩形分布,則:(7)由于暗室的反射,引起的插入損耗Lij的不確定度ucr在暗室中校準(zhǔn)喇叭天線時(shí),一般我們希望暗室應(yīng)當(dāng)滿足自由空間的要求,即在暗室的6個(gè)反射面的反射均可以忽略不計(jì),但是實(shí)際當(dāng)中,由于暗室建造自身的原因,以及使用當(dāng)中出現(xiàn)的暗室吸波材料性能下降等問題,使得暗室在某些頻點(diǎn)的反射是不可能完全忽略的,至少應(yīng)當(dāng)在測量結(jié)果的不確定度評定當(dāng)中要考慮到暗室反射對天線測量的影響,為了找出暗室反射對天線對插損測量的影響,我們采用的方法是保持天線對的相對位置、間距固定,然后在暗室常用位置的前、后、左、右的4個(gè)不同位置測量,然后平均結(jié)果。位置和平均的次數(shù)依賴于暗室本身的質(zhì)量。這對本天線校準(zhǔn)系統(tǒng),我們在轉(zhuǎn)臺(tái)中軸線的常用位置、左右10cm的位置,沿中軸線后延30cm的4個(gè)位置,取水平和垂直兩個(gè)極化方式在1~18GHz頻段每隔0.1GHz分別測量,其測量結(jié)果見下表4-60表4-60暗室不同區(qū)域由于反射引起的測量結(jié)果的變化大偏差水平極化0.364dB垂直極化0.362dB由上表可知Δmaxcr=0.38dB,其半寬為δcr=Δmaxma/2≈0.19dB,其分布為矩形分布,則:ucr=δcr/·、=0.19/1.73≈0.11dB。(8)由于兩天線對不正引起的插入損耗Lij的偏差的不確定度uam到Δmaxam=0.35dB,其半寬為δam=Δmaxam/2≈0.18dB,其分布為矩形分布則:uam=δam/·、=0.18/1.73≈0.10dB;(9)由于線極化天線對間的極化失配引起的插入損耗Lij的偏差的不確定度umap內(nèi)針對每一個(gè)測量頻點(diǎn),取三組數(shù)據(jù)的最大偏差Δmaxmap=0.19dB,其半寬為δmap=Δmaxmap=0.19dB,其分布為矩形分布,則:un,=j,(10)重復(fù)測量引起的插入損耗Lij偏差的不確定度urm天線對間的插入損耗測量的重復(fù)性不確定度與天線本身的質(zhì)量以及測量校~處理的測量結(jié)果-應(yīng)用(4-41)式得到單次測量的標(biāo)準(zhǔn)差,我們?nèi)≡谡麄€(gè)頻段最(11)場地插入損耗的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uISL對于本測量系統(tǒng),我們使用的接收機(jī)為E4447高性能頻譜接收機(jī),信號源為號源頻率讀出精度引入的不確定度可以忽略不計(jì);uf≈0依據(jù)公式4-32、4-33、4-34、4-35,天線口是距離的偏差,對于本校準(zhǔn)系統(tǒng),被校對象間的間測距儀,依據(jù)使用的測距儀的測量準(zhǔn)確度以及使用情況,設(shè)距離測量偏差在±0.005m,當(dāng)距離出現(xiàn)偏差時(shí),其分布為矩形分布則u(R)=0.005/1.73=0.003muR=4.3×u(R)=4.3×0.03=0.012(dB)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)不確靈敏系數(shù)ci直接測量(校直接測量的失喇叭天線的相喇叭天線的多天線測量的失天線極化失配umap200目前一般采用自校準(zhǔn)之后的網(wǎng)絡(luò)分析儀對單端口器件的電壓駐波比進(jìn)行測u2(Γm)=uB2(Γm)2+uA2(Γm)(4-42)其中uB是指反射系數(shù)測量結(jié)果的B類不確定度,uA是指反uB2(Γm)=(δ+τ1Γm+μ1Γm2+DAΓm)2/4(4-43)(4-45)δ反射系數(shù)反射系數(shù)模駐波比值P=P0+ΔP+δPS+δPM+δPT+δPV+δPD(5ΔP——鏈路損耗補(bǔ)償值 23u=·u2+u2+u2+u2+u2c功率計(jì)及功率傳感器參考電平校準(zhǔn)因子范圍變更校準(zhǔn)因子校準(zhǔn)失配=·0.032+0.0582+0.0132+0.0132+0.012=0.069dBu衰減器0.346dB2+u222u(δPs)=·uc功率計(jì)及功率傳感器2+u222第一次,信號源與功率計(jì)直連作為參考測量,如圖5-2所示則uc失配=Ju參考+u信號源—衰減器+u衰減器—功率傳感器+u信號源—功率傳感器==·0.0302+0.0392+0.0392+0.00032=0.063dB則u(δPM)=JuUT-衰減器+u減器-功率傳感器+uUT-功率傳感器2+0.0392+0.0022=0.280dBu(P0)u(ΔP)u(δPM)V)P=P0+ΔP+δPS+δPM+δPT+δPV(5-2)ΔP——鏈路損耗補(bǔ)償值 算術(shù)平均值:P=6.81dBm/MHz依據(jù)5.1.3.2節(jié)測量方法,通過試驗(yàn)得2.4GHz無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的駐波比典型值VSWR源=3.5。查AgilentE4440A技術(shù)資料,得到VSWR負(fù)載=1.2查AgilentE4440A技術(shù)資料,該型頻0.24dB=0.122dB給出功率與環(huán)境溫度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的依賴關(guān)系是1.2%(功率)/℃,即/V,即u(P0)u(δPM)u(ΔP)V) 算術(shù)平均值:P=-41.0 分量概率分布靈敏系數(shù)不確定度分量值(dB)u(P0)正態(tài)0.183u(δPC)正態(tài)0.475正態(tài)0.475合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.696擴(kuò)展不確定度F=F0+δFS+δFT(5-4)式中F0——實(shí)際測得誤差值 u(F0)0u(δFS)u(δFT)uc(F)該項(xiàng)測量以WCDMA手機(jī)傳導(dǎo)雜散發(fā)射測量為例,測試連接原理框圖如圖5-1所示。網(wǎng)絡(luò)模擬器與被測設(shè)備建立通信鏈路,頻譜分析P=P0+ΔP+δPS+δPM+δPT+δPV+δPD(5-5)ΔP——鏈路損耗補(bǔ)償值δPD——時(shí)間周期變化引入的修正值u幅度平衡度0.173dB則u功分器=·u內(nèi)波動(dòng)+u度平衡度=·0.1732+0.1732=0.245dB則uc失配=Ju參考+u信號源-衰減網(wǎng)絡(luò)+u衰減網(wǎng)絡(luò)-功率傳感器+u信號源-功率傳感器2+0.0562+0.0562+0.0242=0.088dBu(ΔP)=Ju失配+u圍變更+u性因子==·0.0882+0.0132+0.0132=0.090dB則u功分器-衰減網(wǎng)絡(luò)=0.099×0.333×100=0.203dBu衰減網(wǎng)絡(luò)-頻譜儀=0.333×0.091×100=0.186dB則u(δPM)=·0.4262+0.2032+0.1862+1.1922+0.1282+0.2052=1.318dBu(P0)u(ΔP)u(δPM)V)P=P0+ΔP+δPS+δPM+δPT+δPV(5-6)ΔP——鏈路損耗補(bǔ)償值 5.6.3.2測試儀表、器件精度引入的不確定度分量u(δPs)u幅度平衡度0.173dB則u功分器=·u內(nèi)波動(dòng)+u度平衡度=·0.1732+0.1732=0.245dB5.6.3.3鏈路損耗ΔP引入的不確定度分量u則uc失配=Ju參考+u信號源-衰減網(wǎng)絡(luò)+u衰減網(wǎng)絡(luò)-功率傳感器+u信號源-功率傳感器2+0.0562+0.0562+0.0242=0.088dBu(ΔP)=Ju失配+u圍變更+u性因子==·0.0882+0.0132+0.0132=0.090dB則u功分器-衰減網(wǎng)絡(luò)=0.099×0.333×100=0.203dBu衰減網(wǎng)絡(luò)-頻譜儀=0.333×0.091×100=0.186dB則u(δPM)=·0.4262+0.2032+0.1862+1.1922+0.1282+0.2052=1.318dB5.6.3.5被測樣供電電壓變化引入的不確定度分量u(δPV)數(shù)阻抗不匹配,造成失配,從而引入不確定度分量。測得各接口的電壓駐波比VSWRinput=1.069,VSWRoutput=1.469,取源測駐波比典型值VSWR源=3.01,查AgilentE4440A技術(shù)資料,得到VSWR負(fù)載=1.2。在源和控制箱之間、控制箱和負(fù)載之間,測量時(shí)為直接相連,因而取為5.6.3.8鏈路損耗ΔP引入的不確定度分量u5.6.3.9測試儀表精度引入的不確定度分量u(δPs)5.6.3.10環(huán)境溫度變化引入的不確定度分量u(δPT)出載波功率與環(huán)境溫度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的依賴關(guān)系是1.2%(功率)/℃,即5.6.3.11被測樣供電電壓變化引入的不確定度分量u(δPV)/V,即u(P0)u(δPM)u(ΔP)V)F=F0+δFS+δFT(5-7)式中F0——實(shí)際測得誤差值5.7.3.1誤差值F0引入的不確定度分量 不確定度,即5.7.3.2測試儀表精度引入的不確定度分量u(δFS)5.7.3.3環(huán)境溫度引入的不確定度分量u(δFT)u(F0)u(δFS)u(δFT)uc(F)該項(xiàng)測量以調(diào)頻手持臺(tái)的調(diào)制限制測量為例,通過向發(fā)射機(jī)加載音頻振蕩式中F0——實(shí)際測得誤差值z 給出頻率與環(huán)境溫度相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的依賴關(guān)系是0.01ppm/℃,即u(F0)u(δFS)uc(F)F=F0+δFS(5-9)式中F0——實(shí)際測得誤差值測量結(jié)果(°) u(F0)u(δFS)uc(F)該項(xiàng)測量以調(diào)頻手持臺(tái)的音頻失真測量為例,通過向發(fā)射機(jī)加載音頻振蕩器,并與失真儀連接,從而測得被測設(shè)備的音頻失真。測試連接原理框圖如圖F=F0+δFS(5-10)式中F0——實(shí)際測得誤差值z u(F0)u(δFS)uc(F)F=F0+δFS(5-11)式中F0——實(shí)際測得誤差值 標(biāo)準(zhǔn)不確定度:u(F0)=s(F)=0.126nsu(F0)u(δFS)uc(F)F=F0+δFS(5-12)式中F0——實(shí)際測得誤差值5.12.3.1誤差值F0引入的不確定度分量u(F0) 標(biāo)準(zhǔn)不確定度:u(F0)=s(F)=0.009Hzu(F0)u(δFS)uc(F)F=F0+δFS(5-13)式中F0——實(shí)際測得誤差值 u(F0)u(δFS)uc(F)該項(xiàng)測量以GSM手機(jī)絕對參考靈敏度測量為例,通過逼近法,不斷調(diào)節(jié)發(fā)P=P0+δB0+δBS+δBG(5-14)式中P0——測量得到的功率值,與逼近法的功率步長、統(tǒng)計(jì)δB0——E5515C綜測儀輸入比特流數(shù)目δBS——E5515C綜測儀的BER測量分辨率所引入的修正值δBG——E5515C綜測儀的調(diào)制功率輸出所引入的修正值 %,由于GMSK為一種連續(xù)調(diào)制技術(shù),將不確定度轉(zhuǎn)換為電平值,對應(yīng)于u(P0)0)S)uc(B)B=B0+δBS+δBG式中B0——實(shí)際測得誤碼率(BER)值δBS——E5515C綜測儀的BER測量分辨率所引入的修正值δBG——E5515C綜測儀的調(diào)制功率輸出所引入的修正值×BERx(1-BER)"*(5-16)BER(SNRb)=0.5×erf(cSNRb)(5-18)其中erfc(x)定義為由于GMSK為一種連續(xù)調(diào)制技術(shù),將不確定度轉(zhuǎn)換為電平值,對應(yīng)于u(B0)S)uc(B)接受過測量不確定度培訓(xùn)的人都知道測量不確定度1993年才由七個(gè)國際權(quán)威學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)正式確定予以不能代替誤差理論,誤差理論有它的應(yīng)用領(lǐng)域和場合,兩者既有區(qū)別也有聯(lián)系,測量不確定度的定義是“根據(jù)所用到的信息,估與B類評估標(biāo)準(zhǔn)不確定度只是評估方法不同而已,所以簡單地說A類和B類評估測量不確定度必須始終記住一句話:它是用標(biāo)在評估測量不確定度時(shí)我們要找的是某個(gè)會(huì)造成不可修正的分散性的影響的是合理性和可靠性,而建立了一個(gè)合理的數(shù)學(xué)模型是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵所三是盡可能明確具體地建立輸出量Y和輸入量之間的函數(shù)關(guān)系。針對上述三條模型的數(shù)學(xué)特性也是不可取的,其實(shí)把數(shù)學(xué)模型理解為“測量模型”也許更切實(shí)獨(dú)立性條件,這會(huì)使s(xk)明顯降低,獨(dú)立性首先體現(xiàn)在每次測量均應(yīng)重新開始如上述s(xk)為單次測量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差有些對數(shù)理統(tǒng)計(jì)比較陌生的評估人員憑直覺經(jīng)常會(huì)提出一個(gè)問題,單次測量怎么會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)差呢?實(shí)際上由從貝塞爾公式計(jì)算s(xk)的步驟可以看出s(xk)通??梢杂胹(xk)表征測量儀器的重復(fù)性,若儀器比較穩(wěn)定,則s(xk)可以保持相以直接引用s(xk)作A類評估的數(shù)據(jù),而不必每次測量都要重新作A類評估。 評估時(shí),為使得到的u(xk)更可靠,觀測次數(shù)應(yīng)足夠多,例如n>6,但平時(shí)實(shí)驗(yàn)作發(fā)生m=n的情況,因?yàn)檎缟鲜鰊是差,所以在歐洲一些國家的資料中規(guī)定為使u(xk)達(dá)到可以和B類評估基本一致測量的結(jié)果,則應(yīng)乘以s(xk),若估計(jì)值是3次測量的平均值則應(yīng)乘以作為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。通常在檢定或校準(zhǔn)測量器具時(shí)就需要取器誤差引入的擴(kuò)展不確定及其包含因子(這時(shí)應(yīng)注差的絕對值“a”,知道了這個(gè)a值,再根據(jù)對該變量在區(qū)間內(nèi)的概率分布估計(jì)出有些評估人員沒有注意到“a

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