GB T 12115-1989 高频信号发生器测试方法.pdf
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1、中华人民共和国国家标准高频信号发生器测试方法GB 12115一Measuri昭methods代替SJ-1462 for high freque配ysigoal generators 一l1 主题内容与适用范围本标准规定的测试方法活用于GB12114 (高频信号发生器通用技术条件所规定的有关性能特性。2 引用标准GB 6592 电子测量仪器误差的一般规定GB 6833.9 .电子测量仪器电磁兼容性试验规范传导干扰试验GB 6833.10 电于测量仪器电磁兼容性试民规范辐射干扰试验GB 12114 高频信号发生器通用技术条件S 测试方法3.1 总则3. 1. 1 本标准规定的测试方法,其术语、技术
2、要求、性能特性测试的项目和测试点的确定,应符合GB 12114的有关规定。3.1.2 测试仪器必须经过计量,并符合GB6592的有关规定。S. 1. 3 被测信号发生器及所有测试仪器在达到各自规定的预热时闹后方可进行测试。3. 1. 4 除非另有规定,被测信号发生器应始终在接额定负载阻抗。3. 1. 5 除非另有规定,被测信号发生器的输出I幅度应调节到最大额定输出电平。3. 1. 6 任何预调应在测量开始前完成。3.2 载波频率特性的测试3.2.1 未调制载波频率3.2.1.1 棚试方框图见图1。c: 圈13.2. 1. 2 测试步骤按GB12114申6.4.1条的规定选择频率测试点。也在额定
3、工作条件下,被测信号发生器置于来调制状态。将信号发生器的射频输出端接到颇率计的输入端。b. 将被测信号发生器的载波频率调到预调值/.用频率计测量频率,其测量值/10国家技术监督局1989-12-29批准1990-07-01实施GB 12115-89 C. 未调制载披频率的工作误差为z-f-fI -一-;!-!-x 100 (%). (1) _ 1-11 1ny1n-V 或6-7-Lxlou x10HH-. 式中:y一一取6或9。3.2.2 频率范围、频段和频段重叠3.2.2.1 测试方框图见图1。3.2.2.2 测试步骤a. 在额定工作条件下,被测信号发生器置于未调制状态,将信号发生器的射频输
4、出端撞到频率计的输人端。b. 测得频率范围的高端频率和低端频率分别为/max及jmin。C. 若信号发生器分成若干频段,第小频段的高端频率为/nmax.低端频率为/nmin.则频段重叠为z/). = l(o- l) mox - Inmio .,.( 3 ) 式中:1 (0-1) max一一第(1)个频段的高端频率。3.2.3 增量频率范围及其误差3.2.3.1 测试方框圄见图1。3.2.3.2 测试步骤按GB12114中6.4.1条的规定选择频率测试点。a. 在额)工作条件下被测信号发生器置于未调制状态,增量频率指示器调到0增量位置,载波频率的预调值为/,频率计测量值为/10b. 将增量指示器
5、向上和向F调到增量频率范围的最大值,信号发生器相应的频率预调值分别为IH、/L,用频率i十分别测出信号发4:器的频率IH、IL0 C. 测得的增量频率范围7JIH -I1和11-h。d. 增量频率范围的工作误差由下式求得s取二者绝对值较大者。3.2.4 频率重调误差3.2.4.1 测试万框圈见图1。3.2.4:2 测试步骤fH甲IHH= -. x 100 (%).,.t. (4 ) IH- f A- A 和。L=一一一7-x 100 (%).,.(5) L /- A 按GB12114申6.4.1条的规定选择频率测试点。a. 在额定工作条件下,被测信号发生器置于未调制状态,载披频率预调值为f。b
6、. 调节载波频率控制机构,至少三次从顺时针方向调到预调值位置,用频率计测出各次频率,并求得甲均频率为/1。C. 按同样的方法,求得反时针方向的半均频率为/2。d. 重调误差由下式求得gGB 12115一6=?泸Ix1川0-3.3.2.5 载波频率的稳定度3.2.5.1 测试方框图见图1。3.2.5.2 测试步骤按GB12114巾6.5.1条、6.5.2条的规定进行测试。a. 在额定工作条件下,被测信号发生器置于未调制状态,载搜颇率预调值为/,经规定的时间预热后开怡测试。b. 15min时间间隔内稳定度的测试z每隔1min测一次载波频率,连续测试1h,找出任何15min时间间隔内频率的最大变化量
7、110 c. 3h时间间隔内稳定度的测试t每隔15min测一次载波频率,连续仙,拔出任何3h时间间隔内频率的最大变化量/2。d. 频率的稳定度表示为z15min的:s = /1 X 10 6 =一-j-!-x 10 6 X 10 -6, . ( 7 ) 3h的zS二干_2-x106X10-6. (8) 注2预置频率后,面板上所有的控制不得变动,不允许有瞬时断电现象,避免受到剧烈冲击相振动。i自稳定度的晶体振荡器按莫特殊要求和方i*进行测量,应在产品标准11明确规定。3.2.6 载波频率的变动量3.2.6.1 环境温度变化引起的频率变动量a. 测试方框罔见图2。被测信号发生嚣恒温箱b. 测试步骤
8、图2按GB12114中6.6.1条的规定选择频率测试点。频率计将被i则信号发生器放人恒温箱内,并置于术调制状态,载波频率顶洞值/.在基准工a作条件下,由频率计测出载波频率为/0。当温度对频率的影响为线性关系时,将恒温箱温度i周到10C(或30C).经热平衡后测得我披频率为/1(或/2)则载搜频率的温度影响系数由下式得出2GB 12115-89 9川) = 忖flx叫10川川6忖川X叫1川/川川). ( 或俨=苛iLx川当温度对载波频率的影响不为线性关系时,应在温度的工作范围内按适当的密度进行测试,以便测出温度引起的载撞频率变动量。3.2.6.2 交流供电电源电压变化引起的频率变动量a. 测试方
9、框罔见图3。调压器被测信号发生器图3b. 测试步骤按GB12114中6.6.1条的规定选挥频率测试点。频率计在基准工作条件下,被测信号发生器置于来调制状态,载波频率预调值为1.频率计测量值为10。将电源电压突然i周到242V (和198V) 卖出第一分钟内与10相差最大的频差fo:.11 (和fo:.1,). 随后再测出第十五分钟以后与10相差的最大频差().1; (和().12勺。电梯;电压变化:t10%引起的载披频率变动量由下式求出2第一分钟内Etl 11 -7-x 1仙10一刊源电压变化州.(11 式中:fo:.J,-fo:.J/和().Jt中较大者。第十ii分钟届2干式中:(). 12
10、一-().Iz和().1/中较大者。3.2.6.3 从最大额定输出电甲减小10dB引起的载披频率变动量。a. 测试方框图见图10 b. 测试步骤按GB12114叫6.6.1条的规定选择频率测试点。在基准E作条件下,被测信号发生器置于未i周制状态,载搜频率预i周值为J.由频率计测出载波频率为10。将输出衰减器自最大额定输出电平衰减10dB.测出相应的载波频率110从最大额定输出电、r减小lodB引起的载波颇率变动量为2GB 12115一。;:I 10 - 1, I x 10 6 X 10-6 .,. (13) I 1 I .3.2.6.4 调制出起的载技频率偏移a. 测试方框图见图4。| 图4b
11、. 测试步骤按GB12114中6.6.1条、6.6.2条的规定进行测试。在主运准工作条件下,被测信号发生器置于未调制状态,载波频率的预调值J.射频输出接到频谱分析仪,在频i昔分析仪上找到载波i普线,其频率为10。将被测信号发生器工作在调颇(和调幅)状态,调制频率为1kHz屿,在最大有效频偏和规定的i周幅系数)时,测出频语分析仪上载频i普钱偏移后的频率值1,0调制引起的载波频率偏移表示均z = /0 - 1, =一一丁一一-x106x1O-6(14)注z频l普分析仪内部振荡器的频率稳定度应高于被测信号发生器的载披频率偏移,并且霎求频语分析仪有足够窄的分辨率带宽例如10Hz)。每格频宽足够窄例如1
12、00Hz)如此则可将:tlOOOHz的两旁频移出荧光屏外,从而能够观察到微小的频率偏移。3.2.6.5 脉冲期间载波频率偏移a. 测试方框图见图4。b. 测试步骤按GB12114申6.6.1条、6.6.2条的规定进行测试。在基准E作条件-f.被测信号器置于未调制状态,载波颇率的预调值为/,射频输出接到频谱分析仪,在频谱分析仪上找到被测信号发生器的载波语钱,其频率为/0。被测信号发生器置于脉冲调制状态,.从频谱仪上观察载披诸线的偏移,偏移后的频率为110脉冲期间的载技频率偏移表示为z斗X106 X 10-6 注s频谱分析仪本振的频率稳定度应高于被测信号发生器的载波频率偏移,并且频i离分析仪要奋足
13、够窄的分辨率带宽,每格频宽及扫速要选择适当。3.2.7 内部基准频率3.2.7.1 校准器的频率(用于可调谐振荡器a. 测试方框图见图5。GB 12115一校准振荡器输出被澜信穹发生器, 频率计图5b. 测试步骤在额定工作条件下,被测信号发生的校准器经过规定的预热时间后,用顿率计测量内部校准器的频率为11。校准器频率的工作误差表示为2= 1 11 X 106 -一X 106 X 10-6. (1 6) 式中:1一一-校准器频率的额定值。3.2.7.2 基准振荡器频电(用于同步器和频率合成信号发生器。a. 测试方框图见图6。.基准振荡器输出被测信号发生器 倍频器国6b. 测试步骤在额定工作条件下
14、,被测信号发生器的基准振荡器和测试设备按规定的时间预热。连接频率标准输出端到频率计的外基准输入端,并置频率计于外同步工作状态。被测信号发生器的基l1t振荡器频率输出经倍频后刀口到频率计的输入端近行测试,频率测量值为110基准振荡器颇率的工作误差表示为:式中:1一一基准振蒲器的额定值FM-倍频器的倍频系数。 =二:二x106 X 10-6.(17) MI 3.2.7.3 内部校准器和基准振荡器的频率稳定度a. 测试方框图分别见图5和图6。b. 测试步骤按GB12114申6.5.2条的规定选行测试。ISmi呻号频率稳定度g每隔lmin测一次频率,连续测试lh,拔出伍-何lSmin时间间隔内频率的最
15、大变化量1111。lSmin的频率稳定度表示为2GB 12115-89 s= _0_ =一-:1X 106 X 10-6. (18) f 式中:1一一-内部校准或基准频率的额定值。3h的频率稳定度g每隔15m.in溃l一次频率,连续拙,找出任何3h时间间隔内频率的最大变化量11. 120 3h的频率稳定度表示为zs=俨x1-6 晶振老化率是基准晶振在连续运行申,频率值随时间的单向漂移。振荡器经过规定的预热时间后开始测量日老化率,取样时间大于或等于10s,取样周期等于12h(即每日测量的次数为2),连续测量ld,共15个数(取样个数N为1日。用频率计测量倍频后的频率,日老化率用下式算出s2X E
16、EI(fJY:)(ti-ZK= 一一一一一-/ d) . (20) MI (1;-1;)2 式申:ti一一取样时序,用自然数列表示E1 15 ?王军lti 3 fi一一ti时刻测得的倍颇后的频率z文=土兰fi15 -=1 J I 3.2.8 同步时的捕获范围和捕获所需外加电压3.2.8.1 测试方框图见图70 被调l信号发生器合成信号发生器罔7频道分析仪频率计电压表GB 12115-89-3.2.8.2 测试步骤a. 在额定主作条件下,被测信号发生器置于未调制工作状态。b. 合成信号发生器的输出接到被测信号发生器的外同步输人端,适当选择合成信号发生器的输出频率,作为基准频率去同步被测信号发生器
17、,主毛频率用频率计读出为100调节合成信号发生器的输出电平,使其满足被测信号发生器外同步所需的额定值。并由电压表测出电压值。然后自合成信号发.生器输出端断开频率计和电压表。C. 改变被测信号发生器的频率由远低于Mlo(M为正整数)的一侧向Mfo缓慢移动,当进入锁定时(频谱分析仪显示被测信号的频i普应是干净的符合指标要求的,由颇率计测得信号频率为M!o).断开合成信号发生器加人的外同步信号,再测出被测信号发生器的输出频率为!L。d. 重新将合成信号发生器接人,即加上外同步信号,改变被测信号发生器的频率由远高于Mfo的一侧向M!o缓慢移动,当重新进入锁定时,断开合成信号发生器加入的外同步信号,再测
18、出被iWH古号发生器的输出频率为fH。C. 捕获范围按下式求出z. fp = iH-人. . (21) f. 用电臣表测出捕获所需的外加电压额定值。注g苟别于上述同步系统的被测信号发生器,应采用适用于该系统的测试方法。3.2.9 同步时的同步范围和所需的外加电压3.2.9.1 测试方框图见图7。32.9.2 测试步骤a. 在额定工作条件下,b. 合成信号发生器的输出接至被测信号发生器外同步输入端。适当选择合成信号发生器的输出颇率,作为基准频率去同步被测信号发生器,其频率先用频率计读出为10调节合成信号发生器的输出电平,使其满足被测信号发生器被锁定所需的额定值,并由电臣表测出电压值,然后自合成信
19、弓发生器输出端断开频率计和电压表。C. 调整被测信号发生器的频率使其锁定在10的M(M为正整数次i皆被上,此时频谱分析仪显示被测信号的频谙应是下净的,符合指标要求的,用频率计前l得的频率为Mfood. 调整被信号发生器由锁定状态向低于Mfo(和高于Mlo)的方向缓慢移动,当刚刚失锁时,断开外同步信号.M频率计数器上测得被测信号发生器的输出频率为(和IH)。e. 同步范围按下式求出z. fH= fH- fL. . (22) f. 用电压表测出所需外刀口电压的额定值。注2有别于上述同步系统的信号发生器,应采用适用于该系统的测试方法。8.2.10 合成信号发生器和可控信号发生器的频率转换时|司。3.
20、2.10.1 测试方框图见图8。-辅助合成信号发生嚣被测合成信号发生器计算机3.2.10.2 测试步骤GB 12115一低通撞撞嚣宽带示被器图88. 由被测合成信号发生器的内部晶振去外同步辅助合成信号发生器(反之亦可).二者均置于未调制状态,其输出信号分别加到混频器的本振端和信号端。两输入端的信号电平应适当调整以保证混频器工作于最佳混频状态。测试过程申辅助合成信号发生器的频率保持不变为10。被测合成信号发生器,按预先编好的程序,由计算机通过接口总结进行频率控制,其变化规律为E1 = 10 + /). I(t) 其中时间函数/).1 (1)交曾为零或/).1. /). f:为频率步进量,即两信号
21、发生器的差颇。取值为零或/).1的持续时间可置定成相等的,但比频率转换时间长的多。b. 当两个合成信号发生器的频率不同时,混频器输出为差颇信号。两个合成信号发生器的频率相同时,混频器按鉴相器方式工作,在转换过程结束后,低通滤披器输出一定的直流分量(亦可能为零),以及可忽略的噪声和于扰。从示技器上观察到的示意图如图9(示披器输入端置于DC通过状态。图9GB 12115一由示波器上测得差频信号峰峰值的一平均Em(见图9),被测信号发生器性能特性规定的偏离频率为H,则以斜率为-2FEm (负号表示时间增加偏离频率减小的亘钱与频率转换过擅披形曲线相叨,切点对应的时刻为t2也就是转换过程到达偏离频率为F
22、的时刻。转换起始时刻t就是连续平坦的差频信号波形上,出现突变的那一点所对应的时刻。因此,频率转换时间表示为z. t=t-t2. (23) 注g低通滤波器的截止频率足够高,容许I信号通过,但不容许10和高于10的信号通过。3.3 载披输出幅度特性的测试3.3.1 载植输出幅度范围,由载握的最大额定输出幅度以及衰减器各控制机构任意组合时,载披输出幅度的衰减所决定。3.3.1.1 载披输出幅度范围内最大额定输出幅度的工作误差a. 测试方框图见图100被撞信号发生器b. 测试步骤图10测试接收机Iit功率计或电压袤按GB12114中6.4.1条的规定选择频率测试点。在额定工作条件下,测试设备应接到被测
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