JJG 721-1991 500MHz鉴相式相位噪声测量装置检定规程.pdf

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1、dJdJ 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 721 91 500 MHz鉴相式相位噪声测量装置1991年3月4日批准1991年12月1日实施国家技术监督局500 MHz鉴相式相位噪声测量装置检定规程Verification Regulatlon of 500 MHz Phase Noise Measurement Set (Phase Detector Method) ，呻呻呻呻啼啼呻呻tt , ;JJGm-916 t , .啕.本检定规程经国家技术监督局于1991年3月4日批准，并自1991年12月1日起施行.归口单位E中国计量科学研究院起草单位s中国计量科学研究院本规程技术条文由起草单

2、位负责解释.本规程主要起草人，全子元中国计量科学研究院李荤成申国计量科学研究院目录幌述.川. . . (1) -主要技术指标. . . . .,. .,. . ( 一枪定条件. . . .,. . (2) 四检定项目阳柿定方法. . . ,. (3) 一)外观及T作E常性检查. . (3) 二鉴相器平坦度的检定. . . (3) 三低噪声放大器的检定. . (4) 四)HP 3582 A频谱分析仪幅度测量不确定度的检定.川. . . . . (5) 五装置噪声本底的检定. . . . . (5) 直检定结果处理和检定周期. . (7) 附革栓定i已是表格式.， ,. (8) UG 721-91

3、 共8页第1贞500 MHz鉴相式相位噪声测量接置检定规程本规程适用于新制造的、使用中和修理后的500MHz鉴相式相位噪声测量装置的检定.-概述辈相式f也称双惊法或正交法相位噪声测量装贵由鉴相器、低通滤被器、低噪声放大器、二阶锁相环和低频频谱分析仪成.果用的墓本原理是通过正交鉴相器将检测榻的随机相位起伏等效地转变为与之成正比的陌帆电压起伏，然后由频谱介析仪做i普分析.测最是在计算机控制下自动进行，最后由绘图仪给出单边带(SSB)相位噪声测量结果的全景谱分布.鉴相式相位噪声测量装贯主要用于各樊原子频标、高费、品振、频率合成器以及其他各种情号源的相位噪声分析，也用于二端口器件残余噪声的测量.=主要

4、技术指标1 颜军装范围I500 k Hz. 500 MHz. 2 基带分析频率(1):1 Hz.2 5 kHz. 3 低噪声放大器s增益的不确定):0.5dB, 放大器噪声本底: - 175 dBc/Hz. 4 鉴相器平坦度的不确定度:0.2 dB. 5 频谱分析仪幅度测量的不确定度:1dB. 6 测量装置噪声本扁豆夕(/), 共8页第2页JJG 721-91 f (Hz) 2.5X10. 匀(7L(f) dBc/Hz 三捡定条件7 检定环境条件7.1环境温度可在15300C范围内任意选择.检走过程中温度变化不超过士20C，同时不应有温度突变.7.2相对湿度I(65士1日%.7.3电源电压:2

5、20 (1士2%)V.7.4周围无机械振动和强电磁场干扰.在测试过程中，应避兔接通或断开周围其他电子仪器及电气设备.8 检定用仪器设备8.1低噪声晶体振荡器频率I5 MHz, 10 MHz 8SB相位噪声:fL夕(10kHz) - 163 dBc/Hz 8.2频率合成器频率范围I0.1 Hz , 500 MHz.推荐型号为HP3325A和HP 8662 A. 8.3函数记录仪幅度记录误差:3%. 走纸速度I2 cm/s或4cm/s.8.4示波器幅度测量误差:5%. 8.5功率分配器频率响应I5 MHz或10MHz. 8.6 900精密移相器频率响应&5MHz或10MHz. JJG 721-91

6、 四检定项目和撞定方法(-)外观及工作正常性检查共8页第3页9 组成被检装置的各部分不应有影响正常工作的机械损伤.确认各部分地址开关位置符合说明书的规定.各端口连接应牢固.10 工作正常性检查10.1按说明书的要求，对电子仪器及测试设备进行预热.10.2低噪声放大器应预热半小时以上.10.3将HP3582 A内部的随机噪声源输出送入其捐合通道A进行一次模拟测量，确认HP3582 A各部分工作正常.10.4在无输入信号时鉴相器表头应指苓.二鉴相器平坦皮的检是11 仪器连接如图1.1-5 MHz (或lOMHz)晶振，s一鉴相梯，图12-HP 8662 A频率合成器，4一低通滤战器，5-HP 35

7、8ZA频谱仪置HP8662A频率合成器输出频率为5(或10)MHz士1kHz，输出幅度13dBm送到鉴相器R端，晶掘5(或10)MHz信号送到鉴相器L端.共8页第4页.JJG 721-91 12 经低通滤披器滤波后的1kHz信号送至HP3582 A.适当调整HP3582A输入灵敏度直到过载指示灯熄灭，以此显示作为参考电平，然后转为相对测量模式.按附录表1改变HP8662 A频率增量，并同时记录相应的幅度相对变化量A(dB). 13 鉴相器平坦度按式(1)给出aU 1 = IA(dB) I量大(1) 三低噪卢放大嚣的检定14 放大器增益不确定度的检定14.1用回3325A作为标准信号源.仪器连接

8、如图2.图2l-HP 3325 A. 2-低噪声放大器.3-HP 3582 A 14.2置HP3325 A输出电平为一40dBm，频率为1kHz，送至HP 3582 A.适当调整HP3582 A输入灵敏度直到过载指示灯熄灭.在附录表2的相应栏中记录这一显示值的读数.并以此显示值作为参考电平，然后转为相对测量模式.14.3将HP3325A的输出信号经低噪声放大器后送至HP3582A.适当调整HP3582 A输入灵敏度直到j过我指示灯熄灭.在附录表2的相应栏中记录这一相对变化量A(dB).14.4 HP 3325 A输出电平保持不变.按附是表2选取测试频率点.重复14.2和14.3.1S 放大器增

9、益的不确定度按式(2)给出，U1 = IA(dB) -KAI昌大式中IKA 放大器标称增益.(2) JJG 721-91 16 放大器噪声本底的检崽16.1仪器连接如国3.1一低噪声放大器，s-计算机，图3共8页第5页2-HP 3582 A, r4一绘图仪16.2放大器输入端用50.Q阻抗端接.在计算机控制下按预编的相位噪声测量程序执行低噪声放大器相位噪声的全景谱分布测试.四)HP 3582 A频谱分析仪幅庄测量不确定庭的检走17 仪器连接如圄4.回4l-HP 3325 A, 2-HP 3582 A 18 按HP3582A说明书性能测试的有美内容检定其中国度测量的不确定度.受检点(电平、频率的

10、选择如附录表3.19 HP 3582 A幅度测量的不确定度按式(3)给出sU.=I实际测得值(dBv)-标称读敖(dBv川的f豆装置噪声本底的检是20 仪器连接如图5.(3) 共8虫;在6页lJG 721-91 图$1-低噪声品援I2一功率分配器I3一移相器I4-r.F相器，5-低通捷战器I6一低噪声就大器I7-HP 3582 AI 8-计算机J9一绘图仪21 将5MHz (或10MHz)低噪声晶振通过功率分配器分为二路.其中一路插入一个900精密移相器，确保接相器的二输入信号之间相位正变.并记下这两信号的幅度.22 用HP8662 A和HP3325 A模拟鉴相器输入端的两等效信号.偏置其中之

11、一的频率Il.I他11日z)，经鉴相器、低通谑波器送至函数记录仪或示披器，计算其过零点的斜率得鉴相灵敏度Kd(民/弧度).23 重新按图5连接各仪器.用HP3582 A测量输入信号功率谱密度V;皿.(/).相位起伏谱密度按式(4)计算sS.(f) =一17-vim-fp ., K且A(4) 式中，f-一一基带分析频率，即偏离信号裁频的频率.24 装置的噪声本底由单边带相位噪声巨(f)表示.(1)按式(5)计算，1 1 立(f)=:毛S.(I)=: -;.; T:V- V:m.(f) (5) 溢.，2 KdK l1G 721-91 共8贾第7贾用对数表示，豆(1) = 20 logV r丰(/)

12、 - 20 Jog Kd. - 20 10g KA - 3 (6) 25 为减小旷(j)的测量误差，对每一基带分析频率(1Hz-25 kHz)的旷(f)值，测量次数n取32.26 在计算机控制下，按上述数学模型预编的相位噪声测量程序法入相应的参数值，执行装置噪声本底的测量，给出旷(/)-1的全景谱分布图.五检定结果处理和检定周期27 经检定合格的500MHz鉴相式相位噪声测量装置出具捡定证书.检定不合恪的出具检定结果通知书，并指出不合格项目.28 检定周期为一年.共8页第8页.JJG 721-91 附录栓定记录表格式费1鉴相器平坦度的检窟偏置频率f(Hz)2.5XIO. 放大昌地益不确定康的检

13、窟费3HP 3582 A幅度测量不确定度的检窟HP 3 325A HP3582A HP3582A HP 3325 A的频.，健在IHP 3 582A的输出幅度健灵敏度远得标码渎数实际幅度读数-一(dBm) (dBv) (dBv) 2.5 kHz 22.5 kHz . 22.0l + 30 + 9 22.01 + 10 + 9 2.01 -10 -11 民i4队由hh中华人民共和国国家计量检定规程500 MHz鉴帽式捆住噪声测量磐置JJG 721-91 国家技术监督局颁布4 中国计量出胶鞋出版北戴鲁平墨西菌.中国计量出版社印刷广印刷新华书店北京发行所发行开本850X 1168月2即援。.375字数7乎字1991年9月第1版1991年9月第1次印刷自数1-35统-书号155026-509寇份1.元