JJG(电子) 02011-1995 HP8405A型矢量电压表检定规程.pdf

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1、20310820 中华人民共和国电子工业部电子计量器具检定规程HP8405A型矢量电压表JJG(电子)02011-95(试行)北口仙JJG(电子)02011- 95 共20页第1页HP8405A型矢量电压表试行检定规程明ZW肌mrj4L HP8405A型矢量电压表试行检定规程本规程适用于HP8405A型矢量电压表(以下简称为8405A)的检定。其它同类型的矢量电压表也可参照本规程进行检定。一概述本检定规程经电子工业部于1995年4月5日批准，并自1995年7月1日起实施。归口单位:电子工业部电子计量测试研究中心站HP8405A是一种利用相关取样技术制作的电压表。主要用于测量频率在1-1000M

2、Hz范围内两路射频信号基披分量的幅度和相位差。由于可以同时获得电压和相位信息，灵敏度高，动态范围大，相位分辨率高，操作简单迅速，因而在电子技术领域内获得广泛应用。HP8405A是由两个射频一一中频转换器、交流电压表、相位计、自动相位控制单元及电源等部分组成。二技术要求主要起草人:张大可1 频率范围1-1000MHz，分为21个相重迭的倍频量程。2 电压范围见表1起草单位:电子工业部第三区域电子计量站表1HP8405A电匡范围68 通道频率范围电压范围1-10MHz 1. 5m V -1 V(rms) A 10-500MHz 300V-1V(rms) 500-1000MHz 500V-1V(rm

3、s) 本规程技术条文由起草单位负责解释。69 共20页第2页续表1通道频率范围B 1-1000MHz 3 输入阻抗100kn与约2.5pF并联。4 通道隔离度1-300MHz;大于100dB;300-1000MHz;大于80dB。5 最大交流输入2V(峰值)。6 最大直流输入:t 50V。7 电压表特性7. 1 电压表量程JJG(电子)02011-95 电压范围100V-1V(rms) (A通道必须有输入)从100V-1 V(rms)满刻度以10dB步进，电压表指示输入信号基波幅度。7.2 电压准确度见表2。70 JJG(电子)02011- 95 共20页第3页表2电压准确度附件阻抗频率准确度

4、1-100MHz 士2%满度值100-300MHz 士6%满度值300-800MHz 士12%满度值HP1l536 T型三通500 800 -1000MHz) :t 12%满度值(300mV) 8 电压比准确度8. 1 1 - 200 MHz, - 60dB -OdB量程，士O.2dB; -70dB、+ 10dB量程，士0.5dB。8.2 20 -1000 MHz, - 60dB - -10dB量程，:t O. 2dB; 一70dB、OdB量程，:t0.5dB;士10dB量程，士1.5扭。9 剩余噪声电压表指示要小于10V。10 相位表特性10. 1 相位表量程360. ，分为士180.，士6

5、0.，士18.，士6。四个量程，相位表指示输入信号基波之间的相位差。10.2 相位分辨率任意角上为0.1.。10.3 相位表偏置士180。以10。步进。10.4 相位准确度10.4. 1 在单一频率时为士1.5.(两通道电压相等)。71 共20页第4页JJG(电子)02011- 95 10.4.2 在信号电平变动时，见表3。表3信号电平变动时相位准确度附件频率通道A电压量程通道B电压量程注目位准确度1-10MHz 1.5mV-300mV 100V-300mV :t 4. 5 HP1l536A T型三通1O -500MHz 300V-300mV 100V-300mV 土4.5500-1000MH

6、z 500V-100mV 100V-100mV 士4.511 相位抖动(对于通道B的输入电平)11 . 1 当输入电平大于700V时，小于O.lp-p。11. 2 当输入电平在125-700V之间时，小于0.5p-p。11. 3 当输入电平在20-125V之间时，小于2p- po (一)环境条件12 环境温度20士2(; 13 相对温度45% -75%; 14 大气压强86-106kPa; 15 供电电源三检定条件220V士2%，50Hz士1%;16 周围无影响仪器正常工作的机械振动及电磁场干扰。(二)检定用设备17 精密可调延时线频率范围:10-1000MHz; 延时范围:可调0-2.5ns

7、，固定2.5-45ns;分辨率:1ps; 72 JJG(电子)02011- 95 准确度:士0.1%读值士0.5ps;阻抗:500; 参考型号:20B1型精密可调延时线。18 标准电压表频率范围:O. 1 -1000 MHz; 电压测量范围:O.l-lV; 共20页第5页电压测量准确度:100MHz以下士0.5%，100MHz以上:!:2%; 阻抗:500; 参考型号:经用ZC-100射频电压标准定度的R/S公司URV5射频电压表。19 标准衰减器频率范围:1 -1000 MHz; 衰减量:0-70dB; 准确度:士O.ldB;阻抗:500; 参考型号:经HP8902A定度的HP8494G及H

8、P8496G标准衰减器。20 精密同轴衰减器频率范围:1-1000MHz; 衰减器:6dB; 阻抗:500; 驻波系数:运1.02;参考型号:TS23M1-6型。21 合成信号发生器频率范围:1-1000MHz; 频率稳定度:1 x lO-9/d; 输出电平:+ 10dBm; 73 共20页第6页阻抗:500; 参考型号:HP8662A频率综合器。22 标准信号发生器频率范围:1-1000MHz; 频率稳定度:1 x 1O-5/10mibn; 输出电平:- 130dBm - + 2dBm; 阻抗:500; JJG(电子)02011-95 参考型号:HP86408B标准信号发生器。23 低通滤波

9、器频率范围:1-1000MHz; 通带衰减:3dB; 阻带衰减:二二30dB;参考型号:T028型低通滤波器。24 8405A专用附件盒11570A四检定项目和检定方法(一)外观及工作正常性检查25被检8405A应无影响仪器正常工作及读数的机械损伤，旋钮转动灵活，波段开关跳步清晰，定位正确，电表的机械零点应正常可调。26接通电源，加入信号后，被检8405A应搜索正常。电压表应有指示。调节相位表相位调零旋钮时，相位表指针应能均匀偏转。27 各种必要的附件和文件应齐全。28 检定前被检8405A预热时间不少于一小时。(二)电压表准确度的检定29 按图1连接仪器。将标准信号发生器置于非调制输出状态，

10、输出信号频率为10MHz，输出信号电平为OdBm左右。74 JJG(电子)02011- 95 共20页第7页|标准电压表i图1图中:1-500负载;2一三通;4一功分器;5一电压表探头;6一滤波器。30 将8405AAMPLlTUDE CHANNEL (幅度通道)开关置于A，AMPLlTUDE RANGE (幅度量程)开关置于300mV量程，调节FREQRANGE-MHz(频率量程)开关直至APCUN LOCKED(搜索示灯)熄灭。31 调节标准信号发生器的输出直至8405A通道A的电压指示为附录2表1中相应频率点的对应值。读取此时标准电压的读数U，记入附录2表1。并按公式(1)计算误差。U.

11、 - U 1J =一亏了一一x100% (1) Ll A 式中:Ua一-8405A通道A的电压指示值(mV);U一一标准电压表的指示值(mV);UA一-8405A通道A的电压满度值(mV);8一一相对误差。32 取下标准电压表，换接通道B的T型王通，调节标准信号发生器的输出电平，使得8405A通道A保持步骤31中的指示值。33 将8405AAMPLlTUDECHANNEL开关置于B，Al.1-75 JJG(电子)02011-95 共20页第9页共20页第8页JJG(电子)02011- 95 PLITUDE RANGE开关置于300mV量程，读取此时通道B的电压指示叭，记入附录2表1，并按公式(

12、2)计算误差。Uh- U (; = -=-甘100%hu-HH-(2)式中:Ub-一一8405A通道B的电压指示值(mV)j U-一标准电压表的指示值(mV)jUB-一-8405A通道B的电压满度值(mV)js一一相对误差。34 按附录2表1改变标准信号发生器的频率和幅度，重复步骤30-33。(三)通道隔离度的检定35 按图2连接仪器。将标准信号发生器置于非调制输出状态，输出信号频率为50MHz，输出信号电平为OdBm左右。38 将8405AAMPLlTUDE CHANNEL开关置于B，读取此时通道B的电压指示Ub，记入附录2表2。通道隔离度IBC按公式(3)计算，并记入附录2表20IBC =

13、圳在(3) -A一一时-zMUAA-2二mzru一门U1J3式中:ua-3j道A的电压指示(mV);Ub一通道B的电压指示(mV)。39 改变标准信号发生器的频率为1MHz、100v1Hz、300MHz，重复步骤36-38。40 改变标准信号发生器的频率为500MHz、800MHz、1000MHz，将8405AAMPLITUDE CHANNEL开关置于人AMPLITUDE RANGE开关置于300mV，调节标准信号发生器的输出电平使通道A的电压指示为300mV(即Ua= 300mV)，然后将.AMPLITUDE CHANNEL开关置于B，读取此时通道B的电压指示Ub记入附录2表2。通道隔离度I

14、BC按公式(3)计算，并记入附录2表2。(四)电压表剩余噪声的检定41 按图2连接仪器。42 按附录2表3所给定的频率点设置标准信号发生器的输出频率。将8405AAMPLITUDE CHANNEL开关置于人调节标准信号发生器的输出电平，使得8405A在锁定状态下通道A的电压指示为lmV。43 将8405AAMPLITUDE CHANNEL开关置于B，AM-PLITUDE RANGE开关置于-70扭，读取此时通道B的电压指示Ub，记入附录2表30(五)衰减器准确度的检定44 按国3连接仪器。将标准信号发生器置于非调制输出状态，输出信号频率为30MHz，输出信号电平为OdBm左右。图2图中:1-5

15、00负载;2一三通;3一转接器。36将8405AAMPLITUDE CHANNEL开关置于A，AM 凹_ITUDERANGE开关置于lV，调节FREQRANGE - MHz 开关直至APCUNLOCKED熄灭，这表明8405A进入锁定状态。37 调节标准信号发生器的输出使得8405A通道A的电压指示值为1V(即U.= 1000mV)。76 77 共20页第10页JJG(电子)02011- 95 标准信号发生器|I HP8405A I 二产二2 7 2 1 图3图中:1-50m负载;7-同辅隔离衰减器(6dB); 2一三通;8-标准衰减器。45 置标准衰减器于OdB，将8405AAMPLITUD

16、ECHAN NEL开关置于B，AMPLITUDE RANGE置于OdB，调节FREQ RANGE -MHz开关直至APCUNLOCKED灯熄灭。46 调节标准信号发生器的输出电平使得通道B的电压指示为OdB。47 保持通道A的电压指示不变，将标准衰减器以10dB递增，同时将8405AAMPLITUDE RANGE以10dB递减，读取此时通道B的衰减量，记入附录2表4。其误差按公式(4)计算，记入附录2表4。. = A - Ao (4) 式中:A。一一标准衰减量(dB); A一-8405A的衰减量(dB); .-衰减误差(dB)。48 置8405AAMPLITUDE RANGE于OdB，标准衰减

17、器于10dB，调节标准信号发生器的输出使得8405A通道B的电压指示为OdB。49 置8405AAMPLITUDE RANGE于+10dB，标准衰减器于OdB，读取此时8405A通道B的衰减量，并按公式(4)计算8405A的误差，分别记入附录2表4。78 JJG(电子)02011-95 共20页第11页50 改变标准信号发生器的频率分别为200MHz、500MHz、1000MHz，重复步骤45-49.(六)相位准确度的检定51 单一频率(U.=Ub)时相位准确度的检定51. 1 按图4连接仪器。精密可谓延时线91 E20UT . E.IN . E,IN 图4图中:1-500负载;6一滤波器;2

18、一三通;7一同轴衰减器;4一功分器;9一隔离衰减器。合成信号发生器51.2 将合成信号发生器置于非调制输出状态，输出信号频率为100MHz，输出信号电平为OdBm左右。51.3 调节8405AFREQRANGE -MHz开关使得8405A进入锁定状态。调节合成信号发生器的输出，使得8405A通道A和B电压指示为100mV左右。51. 4 将可调延时线置于始端，8405APHASE RANGE (相位量程)开关置于士矿，PHASEMETER OFFSET (相位表头偏79 共20页第12页JJG(电子)02011- 95 置)置于O.，调节8405AZERO(调零)旋钮使得8405A相位表指零，

19、读取此时可调延时线的初始延时to.记入附录2表5。51.5 按附录2表5给定的标准延时t:.t设定可调延时线的延时t(t=to+!lt)，读取此时8405A相位表的指示值并记入附录2表505 1. 6 标准相移伊。按公式(5)计算。相位误差A按公式(6)计算。伊o= f X !lt X 360. (5) 式中:f一一输入信号频率(GHz); t一一标准延时(ns)。cp =-CPO (6) 式中:伊一一-8405A相位表指示值(度); 伊。一一标准相移(度)。51.7 改变合成信号发生器的频率为10MHz500MHz lOOOMHz，重复步骤51.3-51.6.52 信号电平变动时相位准确度的

20、检定52.1 按图5连接仪器 E20UI、.EzIN I 91E.OUT E.IN 图580 JJG(电子)02011- 95 共20页第13页图中:1-50n负载;6一滤波器;2一三通;7一同轴衰减器;4一功分器;8一标准衰减器;9一隔离衰减器。52.2 将合成信号发生器置于非调制输出状态，输出信号频率为100MHz，输出电平为300mV左右。标准衰减器置于OdBo52.3 调节8405AFREQRANGE -MHz开关使得8405A进入锁定状态。52.4 将可调延时线置于始端，8405APHASE RANGE置于士180.，METER OFFSET置于O.，调节AERO键使得8405A相位

21、表读数为零。然后将PHASERANGE置于士矿，进一步调节ZERO键使得8405A相位表精确指零。52.5 将8405APHASERANGE置于士180.，增加可调延迟线的延时增量.t= 10nso将8405APHASERANGE置于士矿，读取此时8405A相位表的指示值。，记入附录2表6。52.6 将标准衰减器置于一10扭，重复步骤52.3-52. 40 52.7 将8405APHASERANGE置于士180.，增加可调延时线的延时增量t= 10ns。将8405APHASERANGE置于士矿，读取此时8405A相位表的指示值，记入附录2表6。相位误差A按公式(6)计算。52.8 改变标准衰减

22、器的衰减量分别为一20dB、-30dB重复步骤52.6-52.7052.9 改变合成信号发生器的频率分别为500MHz1000MHz，可调延迟线的延时增量分别为2ns、1ns，重复步骤52.2-52.8。(七)相位抖动的检定53 按图6连接仪器。81 共20页第14页图6图中:1-50.0负载;6一滤波器;2一三通;8一标准衰减器;4一功分器。JJG(电子)02011- 95 54 将标准信号发生器置于非调制输出状态，输出信号频率为100MHz，输出电平为OdBm，置标准衰减器于OdB。55调节8405AFREQRANGE一MHz开关使之进入锁定状态，调节标准信号发生器的输出使得8405A通道

23、A的电压指示为300mV。56 将8405APHASE RANGE开关置于矿，METER OFFSET置于O.，调节ZERO键使得8405A相位表指零。57 改变标准衰减器的衰减量，使得8405A通道B的电压指示分别为1mV、300V、100V左右，读取对应的相位表抖动范围的最大值，记入附录2表70五检定结果的处理和检定周期58 经检定合格的8405A，出具检定证书;检定不合格的8405A;出具检定结果通知书，并注明不合格项目。59 8405A检定周期为一年，必要时可随时送检。82 JJG(电子)02011-95 附录1检定证书格式略附录2检定记录格式表1电压表准确度的检定标准表通道A电压误差

24、频率实测值指示值(% ) (MHz) (mV) (mV) 1 300 10 300 10 200 10 100 100 300 200 300 300 300 500 300 800 300 1000 300 表2通道隔离度的检定共20页第15页通道B电压误差指示值(mV)(% ) 频率(MHz)通道B的电压指示Ub(mV)隔离度(dB)1 50 100 300 500 800 1000 83 共20页第16页JJG(电子)02011- 95 电压表剩余噪声的检定表3频率(MHz)1 表450 200 500 1000 频率(MHz)30 200 84 通道B的电压指示(V)衰减器准确度的检定

25、标准衰减量(dB)陆405A衰减量(dB)误差(dB)一10- 20 30 - 40 一50一60-70 + 10 一10- 20 - 30 - 40 - 50 - 60 -70 + 10 JJG(电子)02011- 95 共20页第17页续表4频率(MHz)标准衰减量(dB)8405A衰减量(dB)误差(dB)-10 一20- 30 一40500 - 50 - 60 一70+ 10 一10一20一30一401000 一50- 60 -70 + 10 85 共20页第18页JJG(电子)02011-95 JJG(电子)02011-95 共20页第19页表5单一频率时相位准确度的检定续表5初始延

26、时(.=0.0120s频率标准延时标准相移8405A 误差频率标准延时标准相移8405A 误差(MHz) .t(ns) 伊o(度)指示制度)(度)(MI-也).t (ns) 伊o(度)指示伊(度)(度)0.1 18.0 5 18.0 0.2 36.0 10 36.0 0.3 54.0 15 10 54.0 0.5 90.0 20 72.0 1.0 180 25 90.0 500 1. 2 -144 30 108 1. 4 -108 1.0 36.0 1. 6 -72 2.0 72.0 1. 8 一363.0 108 2.0 。4.0 144 0.1 36.0 5.0 180 100 0.2 7

27、2.0 6.0 -144 0.3 108 7.0 -108 0.4 144 8.0 -72.0 0.5 180 9.0 - 36.0 1000 0.6 -144 10.0 。0.7 -108 0.8 -72 0.9 -36 1.0 。86 87 Edfi 共20页第20页JJG(电子)02011- 95 表6信号电平变动时相位准确度的检定频率(MHz)衰减量(dB)。(度)(度)误差(度)-10 100 一20-30 -10 500 - 20 -30 -10 1000 一20-30 f lili-一本恒曰压-电一的7-B 表一道通相位抖动的检定8405A相位表峰峰值(度)河川u卜uuuhjjil-2hNH剖面Fi1mV 300V 100V 88