GB T 13184-1991 扫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扫频信号发生器测试方法国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了扫频信号发生器外观基本安全功能正常性的检验和检查方法 对其主要性能特性的测试也做了具体规定本标准适用于 规定的工作特性范围内的扫频信号发生器引用标准电子测量仪器基本安全试验电子测量仪器误差的一般规定扫频信号发生器通用技术条件对测试工作的一般规定本标准未作规定的性能特性若产品标准中有要求时应规定其相应的测试方法被测扫频信号发生器及测试使用的设备均应按各自的产品标准或产品技术条件 的需要进行预热 并在达到规定的预热时间后方可进行测试工作特性测试的最少数目和测试点位置确定应按 的有关规定被测扫频信号发

2、生器与测试设备的联接应合理可靠任何预调应在每项测量开始时完成本标准仅规定了有关特性的基本测试方法 可采用其他先进方法测试但当产生异议时必须采用本标准规定的测试方法进行仲裁测试设备必须经过计量 并符合 的规定外观基本安全及功能检测外观及结构检测被测扫频信号发生器处于非工作状态 用目测并配合操作各种控制装置检查仪器及其附件的外观镀涂图案字迹 控制件的紧固与传动状况档级开关的对位 均应符合产品标准规定 经机械环境试验后 产品结构应无弯曲变形断裂松动和脱落现象基本安全检测绝缘电阻按 中 条方法进行检查泄漏电流按 中 条方法进行检查试验电压按 中 条方法进行检查功能正常性检测扫频信号发生器接通电源后经规

3、定的预热时间按产品标准中给出的功能进行逐项检查性能特性测试频率特性有效频率范围和频段测试方框图见图 图图图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频和扫频状态适当调节输出幅度在规定的每个频段用频率计测量扫频信号发生器连续的频率覆盖范围记录每个频段和整个频率范围的覆盖量对用频标指示扫频频率范围的扫频仪 则直接数频标间隔测得其扫频有效频率范围单频频率误差测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频状态 适当调节扫频信号发生器输出幅度频率计所测得的频率值 即为扫频信号发生器的单频频率单频频率误差 由式 或式 求得或式中 单频频率误差测试点实测频率测试点标称值单频频率的重调误差测试方框图见图测试方法

4、被测扫频信号发生器工作于单频状态 调节适当的输出幅度调节单频频率指示旋钮 顺时针方向至少三次调至预调值位置 测得各次频率 求得该组平均频率为同方法 方向为反时针 测得平均频率为则该点频率的重调误差由式 求得式中 单频频率重调误差顺时针方向测得的平均频率逆时针方向测得的平均频率测试点频率的标称值单频频率短期稳定误差测试方框图见图测试方法按 条测试方法测得单频频率连续测试 至少每分钟测一次 找出频率变化最大的 间隔的频率变化最大差值见图图则频率短期稳定误差 由式 求得式中 单频频率短期稳定误差频率变化最大的 间隔内的最低频率频率变化最大的 间隔内的最高频率单频频率长期稳定误差测试方框图见图测试方法

5、同 条测试方法测单频频率连续测 至少 记录一次找出频率变化最大的 间隔内频率变化最大差值则频率长期稳定误差 由式 求得式中 单频频率长期稳定误差频率变化最大的 间隔内最低频率频率变化最大的 间隔内最高频率温度变化引起的单频频率变动量测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器置于恒温箱内被测扫频信号发生器工作于单频稳幅状态 适当调节输出幅度测得基准温度下的单频频率将恒温箱温度变化 经热平衡后测得频率为 则温度变化引起的单频频率变动量 由式 或式 求得或式中 温度变化引起的单频频率变动量基准温度的频率值恒温箱温度变化 后的频率值注 如果温度对频率的影响不为线性时则应按适当温差测试密度进行供电电压变化

6、引起的单频频率变动量测试方框图见图图测试方法同 条方法测得 时的单频频率供电电压从 急剧调到 后读出单频频率为 则单频频率供电电压影响误差由式 和式 求得式中 电源电压变化 时的频率变动量电源电压变化 时的频率变动量电源电压为 时的频率值电源电压为 时的频率值电源电压为 时的频率值输出电平变化引起的单频频率变动量测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作在单频状态 测得输出电平为最大时的单频频率将输出电平降低 时 测得单频频率为 则输出电平变化引起的单频频率变动量 由式 求得式中 输出电平变化引起的单频频率变动量输出电平最大时的单频频率输出电平降低 时的单频频率负载变化引起的单频频率变动量

7、测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频状态 输出电平调至最大调节频谱仪显示出信号谱线调节可变短路器在所有的相位上变化 可变短路器的调节应至少大于被测信号半波长用频谱仪测出信号频率的最大变化为 即为负载电压驻波比为 时的单频频率的变动量扫频特性起止扫频标志扫频的端点频率误差测试方框图见图 图测试方法用频率计测得起止标志扫频的端点频率为 则起止扫频 标志扫频的端点频率误差 由式和式 求得式中 起止扫频标志扫频的端点频率误差起止 标志扫频的端点频率起止 标志扫频端点频率的标称值窄带扫频或对称扫频中心频率误差测试方框图见图 图测试方法被测扫频信号发生器工作于窄带或对称扫频状态 适当调节输

8、出幅度窄带或对称扫频带宽旋钮置于零调节频率计 测得窄带或对称扫频中心频率为 则窄带扫频对称扫频中心频率误差 由式式 求得式中 窄带扫频或对称扫频中心频率误差窄带或对称扫频中心频率实测值窄带或对称扫频中心频率标称值窄带扫频或对称扫频的带宽误差测试方框图见图 图测试方法被测扫频信号发生器工作于窄带扫频或对称扫频状态适当调节输出幅度窄带扫频或对称扫频的带宽旋钮置于预调位置 由频率计测示波器显示的扫频波形两端的频率 和 则窄带扫频或对称扫频的带宽误差 由式 求得式中 窄带扫频或对称扫频的带宽误差窄带扫频或对称扫频频带的上限实测值窄带扫频或对称扫频频带的下限实测值窄带扫频或对称扫频带宽的标称值频率标志误

9、差测试方框图见图 图测试方法被测扫频信号发生器工作于扫频状态 使示波器有明显的频标显示调节频率计 使吸收峰和频标重合 此频率计读数即频标实际频率 则频率标志误差 由式求得式中 频率标志误差频标频率实测值频标频率刻度标称值用图 方法测量时调节信号发生器的频率使谱线和频标重合用数字式频率计测得信号发生器的频率即为若被测扫频信号发生器有晶体频标可在单频时测试使频率和晶体频标重合 然后用数字式频率计测量频率值即为频率标志分辨率测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于窄带扫频状态使示波器有明显频标显示选择窄带扫频宽度位于示波器屏幕上有效宽度 测出频标占有的频率 则频率标志分辨率由式 求得式中 频率

10、标志分辨率频标占有频率频标频率实测值扫频线性测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频状态 比例扫描输出 接数字电压表 分别测得有效频率范围的相应起始频率 终止频率 相应的扫描输出电压 在扫描输出电压为 轴输出频率为轴的坐标内将 和 两点连接成直线按一定的频率间隔测得相应的电压值找得偏离 直线最大的 见图图则扫频线性误差 由式 求得式中 扫频线性误差偏离上述规定直线的最大频率偏差起始频率终止频率对扫频仪 扫频线性误差可由梳状频标的间隔比来表示则线性误差 为 可由式求得式中 梳状频标间隔比扫频宽度内的频标最大间隔扫频宽度内的频标最小间隔扫频时间测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器

11、扫描输出电压接至示波器 轴扫频信号发生器工作于内扫频状态扫频时间用示波器或计数器测量固定扫描输出电压测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于自动扫频 状态 固定扫描输出 接示波器 轴在示波器上测得固定扫描输出电压的数值比例扫描输出电压测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于自动扫频状态 比例扫描输出 接示波器 轴在示波器上分别测得被测扫频宽度相应的比例扫描输出电压数值输出电平特性不稳幅输出电平测试方框图见图 图图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频手动或慢扫频状态输出电平调至最大测得有效频率范围内最小不稳幅输出功率或电压即为不稳幅输出电平不稳幅输出电平平坦度测试方框图见图 图测试

12、方法被测扫频信号发生器工作于单频手动或慢扫频状态输出电平调至最大测得有效频率范围内最大和最小不稳幅输出功率分别为 或不稳幅输出电平不稳幅输出电平平坦度 由式 求得式中 不稳幅输出电平平坦度有效频率范围内最大不稳幅输出功率有效频率范围内最小不稳幅输出功率不稳幅输出电平平坦度也可由式 求得式中 不稳幅输出电平平坦度有效频率范围内最大不稳幅输出电平有效频率范围内最小不稳幅输出电平稳幅输出电平测试方框图见图 图测试方法被测扫频信号发生器工作于稳幅状态 在符合输出电平平坦度的要求下使输出电平调至最大测得有效频率范围内最小稳幅输出功率或电压即为稳幅输出电平稳幅输出电平平坦度及稳幅输出电平可调范围测试方框图

13、见图 图测试方法被测扫频信号发生器工作于稳幅状态 输出电平调至最大测得有效频率范围内最大和最小稳幅输出功率分别为 或稳幅输出电压稳幅输出电平平坦度 由式 求得式中 稳幅输出电平平坦度有效频率范围内最大输出功率有效频率范围内最小输出功率稳幅输出电平平坦度 也可由式 求得式中 稳幅输出电平平坦度有效频率范围内最大输出电平有效频率范围内最小输出电平在满足稳幅输出电平平坦度的条件下 将稳幅输出电平调到最小值 或稳幅输出电平可调范围 由式 或式 求得或式中 稳幅输出电平可调范围上述 条测试条件下的最小输出功率上述 条测试条件下的最小值上述 条测试条件下的最小输出电平上述 条测试条件下的最小值稳幅输出电平

14、短期稳定误差测试方框图见图 图图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频稳幅状态输出电平调到最大按图 测试方框图测试时应调节可变衰减器使检波器工作于平方律检波范围按图 测试方框图测试时应调节可变衰减器使输出功率不超过功率探头最大探测功率连续测试 找出功率变化最大的 间隔的功率最大值 及最小值 见图图稳幅输出电平短期稳定误差 由式 求得式中 稳幅输出电平短期稳定误差上述 条测试条件下的功率最大值上述 条测试条件下的功率最小值稳幅输出电平长期稳定误差测试方框图见图 图测试方法同 条连续测试 找出功率变化最大的 间隔 最大功率 最小功率稳幅输出电平长期稳定误差 由式 求得式中 稳幅输出电平长期稳定误差

15、上述 条测试条件下的最大功率上述 条测试条件下的最小功率温度变化引起的稳幅输出电平变动量测试方框图见图 图测试方法被测扫频信号发生器置于恒温箱内按 的 条进行操作测得基准温度下稳幅功率将恒温箱温度变化 经热平衡后测得功率为 温度变化引起的稳幅输出电平变动量由式 求得式中 温度变化引起的稳幅输出电平变动量基准温度下稳幅功率恒温箱温度变化 后的功率注 如果温度对功率的影响不为线性时则应按适当温差测试密度进行供电电压变化引起的稳幅输出电平变动量测试方框图见图 图图图测试方法同 条的测出 供电电压时输出功率供电电压急剧从 调到 后测得输出功率为供电电压变化引起的稳幅输出电平变动量 由式 和式 求得式中

16、 电压从 变化到 时的稳幅输出电平变动量电压从 变化到 时的稳幅输出电平变动量供电电压时的输出功率供电电压时的输出功率供电电压时的输出功率源电压驻波比测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于扫频稳幅状态输出功率调至最大如被测扫频信号发生器的频率在 以上接入 空气线和可变短路器使示波器显示出图 中的全频段小波纹驻波曲线 检波器应工作于小信号以满足平方律特性图调节可变短路器旋钮 改变短路长度 此时小波纹驻波曲线也将随之改变找出随可变短路器长度变化而变化的所有小波纹驻波曲线中最大的 和最小的 之比则源驻波比 由式 求得式中 源电压驻波比按 条测试条件下 显示电压最大值按 条测试条件下 显示电

17、压最小值如被测扫频信号发生器的频率在 以下 接入 低损耗电缆线 源电压驻波比由式求得图 示波器轨迹转化成源匹配驻波比图注 低损耗电缆的插入损耗分贝值源电压驻波比也可从图 中查得信号波形失真载波的相对谐波含量测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频稳幅状态输出电平调至最大用频谱仪测量各次谐波相对于基波功率的分贝数载波的相对分谐波含量测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频稳幅状态输出电平调至最大用频谱仪测量各分谐波含量相对于基波功率的分贝数载波的相对非谐波含量测试方框图见图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频稳幅状态输出电平调到最大用频谱仪测量各非谐波含量相对于基波功率的分

18、贝数不希望的效应方波调制时单频频率的偏移测试方框图见图测试方法扫频信号发生器工作于单频状态预置频率为 输出电平调至最大扫频信号发生器置于 方波 工作状态在频谱仪中可测得载波频率的偏移为单频无调制时的剩余调频测试方框图见图 图图测试方法扫频信号发生器工作于单频状态预置频率为 输出电平调至最大按图 调节频谱仪找到 谱线适当调节显示幅度 测得 时的剩余调频为按图 用频偏仪进行测试测得 的剩余调频为幅度调制特性方波重复频率测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频方波调制状态由数字式频率计测得方波重复频率方波占空系数测试方框图见图图测试方法被测扫频信号发生器工作于单频方波调制状态在示波器上测

19、得方波宽度为测得方波周期为 则方波占空系数 由式 求得式中 方波占空系数方波持续时间 脉冲幅度达到 时的起始时间和终止时间的间隔方波周期方波调制通断比测试方框图见图 图图测试方法按图 方框图测试被测扫频信号发生器工作于单频无调制状态输出功率调到最大在频谱仪上测得无调制时的功率谱线幅度测得方波调制时的载波穿透功率谱线 则方波调制通断比 由式 求得式中 方波调制通断比无调制的载波输出功率方波调制时载波穿透功率按图 方框图测试被测扫频信号发生器工作于单频方波调制状态输出幅度调至最大可变衰减器衰减量置于零位 调节示波器的灵敏度使方波关断期间的信号电平于示波器显示出一定的幅度增加可变衰减器衰减量 使方波

20、持续时间的信号电平于示波器上显示幅度等于方波关断期间的显示幅度此时可变衰减器增加的衰减值即为方波调制通断比显示特性线性偏转因数测试方框图见图图测试方法被测试扫频仪工作于最灵敏状态在无特殊规定时 信号发生器采用 或 频率 调节信号发生器输出幅度使显示幅度约为检验工作面的高度测得显示波形的高度 和相应输入信号电压峰峰值 则偏转因数 由式 求得式中 偏转因数 或输入信号电压峰峰值显示波形的高度 或线性显示带宽测试方框图见图测试方法按 条测试方法保持信号源的输出电压不变 增高和降低频率 直至显示高度的 时分别测得频率为 和 则显示带宽 可由式 求得式中 线性显示带宽频率上限值频率下限值对数显示动态范围测试方框图见图测试方法被测扫频仪工作于对数 的最大动态范围调节信号发生器输出达到被测扫频仪规定的最大输入信号电平为 参考电平 并使显示幅度为满格减小信号发生器的输出信号电平至显示幅度为一可分辨最小分度 并应满足显示幅度符合规定的误差 这时信号发生器输出信号电平相对于最大输入信号电平即为被测扫频仪对数显示动态范围附加说明本标准由中华人民共和国机械电子工业部提出本标准由上海无线电二十六厂负责起草