SJ 20914-2004 频谱分析仪通用规范.pdf

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1、J 中华人民共和国电子行业军用标准FL 6625 SJ 20914-2004 频谱分析仪通用规范General specification for spec位umanalyzer 2004-10-25发布2004-12-30实施中华人民共和国信息产业部批准SJ 2091 4-2004 目次前言.1 范围.12 引用文件.二.13 要求.13.1 总则.3.2 外观和结构.13.3 外形尺寸.13.4 重量.13.5 机械稳定性.13.6 电源.13.7 环境适应性.13.8 电磁兼容性.13.9 安全性.23.10 标志和识别.23.11 可靠性.23.12维修性.23.13 随机文件.23.

2、14预热时间.23.15 数字接口.23.16 功能正常性.23.口性能特性.24 质量保证规定.54.1 检验分类.54.2 检验条件.54.3 缺陷判定.54 .4 鉴定检验.54.5 质量一致性检验.74.6 检验方法.105 交货准备.幻5.1 防护要求.幻5.2 成套性.275.3 包装.幻5.4 运输和贮存.幻6 说明事项.幻 预定用途.幻6.2 订购文件应明确的内容.幻6.3 术语和定义.幻SJ 20914-2004 目。昌本规范由信息产业部电子第四研究所归口。本规范起草单位:中国电子科技集团公司第四十一研究所。本规范起草人:许建华、黄英华、夏雁冰、杜会文、赵成岭、江岩。11 S

3、J 2091 4-2004 频谱分析仪通用规范1 范围本规范规定了频谱分析仪的通用技术要求、测试与试验方法、质量保证规定和交货准备等。本规范适用于各种通用频谱分析仪(以下简称频谱仪)，是该类产品研制、生产和验收的主要技术依据，也是制定相关产品规范和其它技术文件应遵循的原则和基础。2 号|用文件下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注日期或版次的引用文件，其后的任何修改单(不包括勘误的内容)或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本规范。GB 191一2000包装储运图示标志GBff 6592-1996

4、 电工和电子测量设备性能表示GB 11462一1989频谱分析仪测试方法GB 11463一1989电子测量仪器可靠性试验GB厅16511-1996电气和电子测量设备随机文件GJB 179A一1996计数抽样检验程序及表GJB 1182-1991 防护包装和装箱等级GJB 3947-2000 军用电子测试设备通用规范JJG 501-2000 频谱分析仪检定规程3 要求3. 1 总则频谱仪应符合本规范和产品规范规定的要求，本规范的要求与产品规范不一致时，应以产品规范为准。3.2 夕|、观和结构频谱仪应符合GJB3947-2000中3.3的有关要求。频谱仪表面应光洁、无毛刺、无明显机械损伤和涂覆破坏

5、现象，结构应完整，控制件应安装正确、可靠、操作灵活。3.3 外形尺寸频谱仪应符合GJB3947-2000中3.6的有关要求。在产品规范中应规定产品的最大外形尺寸。3.4 重量频谱仪应符合GJB3947-2000中3.6的有关要求。在产品规范中应规定产品的最大重量。3.5 机械稳定性频谱仪应符合GJB3947-2000中3.6的有关要求。3. 6 电源频谱仪应符合GJB3947一2000中3.5的有关要求。在产品规范中应规定产品的最大功耗，供电电源的频率、电压，稳态频率允许的变化范围，程、态电压允许的变化范围等。3. 7 环境适应性频谱仪应符合GJB3947-2000中3.8的有关要求。在产品规

6、范中应规定适用的环境级别。3. 8 电磁兼容性SJ 20914-一2004除非规范另有规定，应符合GJB3947一20中3.9的有关规定要求。3.9 安全性除非规范另有规定，应符合GJB3947-2000中3.10的有关规定要求。3.10 标志和识别除非规范另有规定，应符合GJB3947-2000中3.11的有关规定要求。3. 11 可靠性除非规范另有规定，应符合GJB3947-2000中3.12的有关规定要求。在产品规范中应规定产品的平均故障间隔时间CMTBF)的检验上限值。3.12 维修性除非规范另有规定，应符合GJB3947-2000中3.13的有关规定要求。3.13 随机文件除非规范另

7、有规定，应符合GB厅16511一1996的有关规定要求。3.14 预热时间规范有要求时，在产品规范中应规定产品的预热时间。3.15 数字接口除非产品另有规定，在产品规范中应提供个或多个通用标准接口，并规定接口的类型、功能及所传递的信息。3.16 功能正常性产品规范中应规定频谱仪的功能，包括显示器的有效面积(或尺寸)、水平和垂直刻度数(显示网格)、显示分辨率、显示刻度类型(如对数刻度、线性刻度)、输入连接器型式、按键的类型、输出方式、操作界面等。按键操作应灵活，产品通电后，无错误信息提示，功能状态正常。3. 17 性能特性频谱仪应具有下列主要性能特性，具体由产品规范规定。3. 17. 1 频率范

8、围在满足规定性能的条件下，频谱分析仪能测量的最低频率到最高频率之间的范围。频率范围及相应的频段划分应在产品规范中规定。3.17.2 参考频率特性参考频率为整机频率的基准。参考频率特性包括其标称频率、老化率、温度稳定性、调节范围等应在产品规范中规定。3.17.3 频率读出准确度频谱分析仪在扫频时的频率测量准确度。它受参考频率、扫频宽度、分辨率带宽、本振剩余调频等因素的影响。频率读出准确度应在产品规范中规定。3.17.4 频率计数准确度和计数分辨率频谱分析仪在计数模式下的频率测量准确度和频率分辨能力。如果频谱分析仪有频率计数功能，频率计数准确度和计数分辨率应在产品规范中规定。3.17.5 扫宽准确

9、度扫频宽度简称扫宽，是频谱分析仪显示器水平轴表示的频率范围，即频谱分析仪的起始频率与终止频率之差。扫宽的设置决定了显示器水平轴的标度，扫宽准确度表示显示器上任意两个信号频率间隔的准确度。扫宽准确度应在产品规范中规定。3.17.6 扫描时间扫频本振调谐经过选择的扫频宽度所需要的时间，即从显示屏水平轴最左端到最右端扫描一次所需的时间(不包括上次扫描结束与下次扫描开始之间的回扫时间)。非零扫宽下，扫描时间通常随扫频宽度、分辨率带宽和视频带宽的变化而改变，水平轴对频率和时间两者校准;零扫宽下，扫描时间通常不2 SJ 20914-2004 随分辨率带宽和视频带宽的变化而改变，水平轴只对时间校准。扫描时间

10、范围、扫描时间准确度及扫描触发方式等应在产品规范中规定。3.17.7 分辨率带宽一般是指频谱分析仪末级中频滤波器的3dB带宽。带宽选择性是中频滤波器60dB(或40dB)带宽与3dB带宽的比值，如图1所示。分辨率带宽范围、带宽准确度及带宽选择性等应在产品规范中规定。图1分辨率带宽及选择性3.17.8 分辨率带宽转换不确定度表征频谱分析仪在变换不同的分辨率带宽时对幅度测量值分散性的参数。分辨率带宽转换不确定度应在产品规范中规定。3.17.9 噪声边带表示频谱分析仪本振的短期频率不稳定性，常用dBclHz表示(相对载频某一频偏处1Hz等效噪声带宽内的功率)。它影响整机对被测信号相位噪声的测试能力，

11、同时影响整机频率测量的下限、频率分辨率、灵敏度、动态范围等指标。噪声边带应在产品规范中规定。3.17.10 剩余调频在没有任何调制输入时，本振信号的固有短期频率不稳定度，一般指规定的测试带宽，在某规定时间间隔内频率抖动的峰值或峰峰值。剩余调颇引起谱线晃动，降低实际的分辨率，影响频谱分析仪的频率读出准确度。剩余调频应在产品规范中规定。3.17.11 增益压缩输入信号电平增大时可能使频谱分析仪的混频器、放大器等单元电路接近饱和点工作，此时输出信号分量不再随输入信号呈线性变化，显示的信号电平偏低，这是增益压缩造成的。通常用输出偏离线性值低1dB (或0.5dB)对应的电平值表示1dB (或0.5dB

12、)压缩点。增益压缩应在产品规范中规定。3.17.12 显示平均噪声电平在最小分辨率带宽和最小输入衰减的情况下，降低视频带宽以减小噪声的峰-峰值波动，在频谱分析仪显示器上观察到的电平为显示平均噪声电平，用dBm表示。频谱分析仪的显示平均噪声电平可等效称为频谱分析仪的灵敏度。显示平均噪声电平应在产品规范中规定。3. 17圃13f自晌应频谱分析仪显示器上不希望出现虚假信号。假响应分为寄生响应和剩余响应，其中寄生响应是伴随输入信号而在频谱分析仪显示器上引起的异常响应，分为谐波、交调、镜频、多重、带外等响应:假响应也可分为谐波响应和非谐波响应，非谐波响应是交调和剩余响应。分项说明如下。3.17.13.1

13、 谐波失真当输入信号的幅度足够大以致于使混频器工作在非线性状态时，在混频器中将产生该输入信号的谐波，这些附加到信号上的无用谐波分量被称为谐波失真。谐波失真应在产品规范中规定(指明混频器的工作电平)。3.17.13.2 三阶交调失真3 SJ 20914-2004 交调失真是由于器件的非线性特性，两个或多个输入频谱分量相互作用形成的无用频率分量。兰阶交调失真产生于两个信号的系统中，来自于一个信号的基波与另一个信号二次谐波的混频。如果两个主信号等功率，那么两个三阶失真产物也将等功率。随着两个主信号功率等量升高，失真产物的功率将以其三倍量上升。从理论上来讲，存在这样一个电平，在这个电平上，每一个失真产

14、物的功率都等于主信号的功率，该功率电平称为主阶截获点(TOI)。三阶交调失真(指明混频器的工作电平)或三阶截获点(TOI)应在产品规范中规定。3.17.13.3 镜像、多重和带外晌应混频过程中，有两个输入信号能和同一频率本振信号产生相同的中频信号，它们一个比本振低一个中频，一个比本振高一个中频，其中一个信号称为另一个信号的镜像。对于本振的每个频率，相应的输入信号都有一个镜像，信号和镜像频率相隔两倍中频。多重响应是单一频率的输入信号在显示器上引起两个或多个响应，即对两个或多个本振频率都有响应，产生多重响应的本振频率间隔为两倍中频。只有当混频模式重叠以及本振扫过足够宽的范围而使输入信号不止在一个混

15、频模式上相混频时，才发生多重响应。不同频谱分析仪其原理结构各不相同，引起镜像、多重和带外响应的频率也各不相同。因此在产品有规定时，引起镜像、多重和带外响应的频率和对应的响应值应在产品规范中规定。3.17.13.4 剩余晌应频谱分析仪在未接输入信号情况下，显示器上观测到的离散响应。剩余响应应在产品规范中规定。3.17.14 参考电平范围频谱分析仪参考电平能调节的最小电平值到最大电平值之间的范围。参考电平是显示器上已校准的被用做幅度测量参考的垂直刻度位置。大多数频谱分析仪参考电平固定在显示刻度线顶格，还有些产品可由用户在屏幕上任意位置定义参考电平线。对数和线性显示方式下参考电平的变化范围及步进量应

16、在产品规范中规定。3.17.15 参考电平不确定度显示器上己校准的被用做幅度测量参考的垂直刻度的不确定度。改变参考电平(中频增益)可调节信号在显示器上的垂直位置(不影响输入混频器上的信号电平)。参考电平不确定度直接影响频谱分析仪的幅度读出准确度，应在产品规范中规定。3.17.16 显示衷IJ度保真度信号电平相对于参考电平的不确定度，表示对幅度相对测量时显示的不确定度。刻度保真度误差是由于电路对大小不同幅度的输入信号处理增益不同造成的，主要受对数放大器保真度、检波器线性、ADC线性的影响。通过改变参考电平把信号峰值放置于垂直显示刻度第一格可减小幅度误差。显示刻度保真度包括对数和线性刻度保真度，应

17、在产品规范中规定。3.17.17 频率响应在规定频率范围内幅度随频率的变化，即幅度与频率的依赖关系。频率响应又分绝对频率响应和相对频率响应。绝对频率响应是在给定的频率范围内，以某频率点的信号幅度为参考时其余各频率点的幅度偏差，一些频谱分析仪是以50MHz频率点的幅度为参考，还有些频谱分析仪是以300MHz频率点的幅度为参考。相对频率响应也称频响平坦度，表示某个频段或整个频率范围内，信号的最大幅度与最小幅度之差或之差的正负二分之一。频率响应应在产品规范中规定。3.17.18 校准信号特性为频谱分析仪提供幅度和频率定标的信号。如果频谱分析仪含有校准输出信号，校准信号的幅度和频率及其不确定度应在产品

18、规范中规定。3.17.19 输入衰减器特性输入衰减器是频谱分析仪的输入连接器与第一变频器之间的步进衰减器，用来调节输入到第一变频器的信号电平。输入衰减器的指标包括衰减范围、步进量和转换不确定度等，应在产品规范中规定。4 3. 17.20 输入电压驻波比指频谱分析仪信号输入端口的电压驻波比。输入电压驻波比应在产品规范中规定。4 质量保证规定4.1 检验分类本规范规定的检验分类如下:a) 鉴定检验(见4.4);b) 质量一致性检验(见4.5)。4. 2 检验条件SJ 20914-2004 除另有规定外，应按GJB3947-2000中4.3规定的条件进行所有检验。对于接通电源后有预热要求或稳定周期要

19、求的产品，正式的测量和观察应在规定的时间间隔后(预热)进行。用于检验产品的测量设备要在校准数据有效期内。4.3 缺陷判定4.3.1 对人身安全构成危险的，应计为致命缺陷。4.3.2 当发生下列情况时，应计为严重缺陆:a) 性能特性降额，超过产品规范规定的极限:b) 使用或操作中出现死机、掉电(非供电原因)或结构失灵，且关机后重新开机现象不能消失:c) 内部的装配螺钉松动脱落而导致产品内部部件损坏。4.3.3 轻缺陷判定由产品规范规定。4.4 鉴定检验4.4.1 检验项目和顺序检验项目和顺序应符合GJB3947-2000中4.5.1的规定，并按本规范表l中规定进行。检验顺序可按A组至C组、D组至

20、E组进行。C组与D组可以同时进行，也可以在C组检验后进行D、E组检验。4.4.2 鉴定检验抽样除非另有规定，鉴定检验组别和抽样数量应符合以下规定:a) A组检验:随机抽取5台样品进行:b) B组检验:用已通过A组检验的5台样品进行;c) C组检验:用己通过B组检验的3台样品进行;d) D组检验:用已通过B组检验的2台样品进行:e) E组检验:用己通过D组检验的样品进行。E组检验试验样品的数量应符合下列规定:1) 用1台样品进行维修性试验:2) 用2台样品进行噪声试验:3) 用2台样品进行尺寸和重量试验:4) 用2台样品进行机械稳定性试验。体积小于2000cm3，或重量小于2.5kg的样品不进行

21、此项试验:5) E组的其它试验应按产品规范的规定进行。F组检验:在己通过B组检验的样品中抽取，抽取数量由产品规范规定。4. 4. 3 鉴定检验合格判据当所有检验项目均满足第3章和第5章要求时，则判为鉴定检验合格。如果任何一个检验项目出现本规范4.3规定的任一缺陷，则应暂停检验，并应对不合格项目进行分析，找出原因并采取纠正措施后，可继续对不合格项目及相关项目进行检验。若所有检验项目都符合规定的要求，则仍判鉴定检验合格。若继续检验仍有某个项目不符合规定的要求，则判鉴定检验不合格。5 SJ 20914-2004 表1鉴定检验项目鉴定检验分纽A组B组C 组D组E组F组工主非温低气振动革击忡电水防且重性

22、可靠性序主湿度源要求检验项目要压试验方法号性章条号章条号特性测试外观和结构 一3.2 4.6.3 2 外形尺寸 3.3 4.6.4 3 重量一 3.4 4.6.5 4 机械稳定性一一 3.5 4.6.6 5 电源一一一一一一 一3.6 4.6.7 6 环境适应性 。3.7 4.6.8 7 电磁兼容性一 3.8 4.6.9 8 安全性 一3.9 4.6.10 9 标志和识别 一一一一一3.10 4.6.11 10 可靠性一一 3.11 4.6.12 11 维修性一 3.12 4.6.13 12 随机文件一 3.13 4.6.14 13 包装一一 5.3 4.6.15 14 预热时间 一一3.14

23、 4.6.16 15 数字接口 3.15 4.6.17 16 功能正常性 。 3.16 4.6.18 17 频率范围 。3.17.1 4.6.19.1 18 参考频率特性一 。3.17.2 4.6.19.2 19 频率读出准确度 3.17.3 4.6.19.3 频率计数准确度和 。20 一计数分辨率。一。3.17.4 4.6.19.4 21 扫宽准确度 3.17.5 4.6.19.5 22 扫描时间一 一 。一。3.17.6 4.6.19.6 23 分辨率带宽 3.17.7 4.6.19.7 分辨率带宽转换24 一 一 不确定度。3.17.8 4.6.19.8 I 25 噪声边带 一一 3.1

24、7.9 4.6.19.9 26 剩余调频 。 3.17.10 4.6.19.10 27 增益压缩 。一。3.17.11 4.6.19.11 28 显示平均噪声电平 一 3.17.12 4.6.19.12 29 谐波失真 。3.17.13.1 4.6.19.13 6 SJ 20914-2004 表1(续)鉴定检验分组A组B组C 组D组E组F组工主非温低气机械冲电可草验作主湿磁靠要求试验方法序要度压仕性兼仨扎一性号检验项目性击章条号章条号能特4性测试30 三阶交调失真 。3.17.13.2 4.6.19.14 镜像、多重和带外 。3.17.13.3 4.6.19.15 31 响应32 剩余响应 3

25、.17.13.4 4.6.19.16 33 参考电平范围 3.17.14 4.6.19.17 34 参考电平不确定度 。3.17.15 4.6.19.18 35 显示刻度保真度 。3.17.1 6 4.6.19.19 36 频率响应 3.17.1 7 4.6.19.20 37 校准信号特性 。 3.17.18 4.6.19.21 38 输入衰减器特性 。 3.17.19 4.6.19.22 39 输入电压驻波比 。3.17.20 4.6.19.23 注1:如产品有特殊要求，应按产品规范进行试验。注2:.一一表示必须做的项目:。一一表示产品规范中有规定时应进行的项目:一一一表示不做的项目。4.

26、5 质量一致性检验4.5.1 检验项目和顺序质量一致性检验的检验项目和顺芹应符合表2规定。4.5.2 A组检验A组检验，是对检验批的全部产品进行的非破坏性试验，检查最容易受工艺或生产技能变化影响的性能特性，以及对操作控制等的安全特性要求。4. 5. 2. 1 抽样方案a) 每批产品均应按表2规定逐台进行检验:b) A组检验的批，其批质量表示方法以每百单位产品缺陷数表示。产品规范中应规定允许的轻缺陷数和严重缺陷数。4. 5. 2. 2 合格判据a) 根据检验结果，累计缺陷数不超过规定值时，则判该批A组检验合格:b) 若检验中出现严重缺陷时，允许修复后，重新交付检验:c) 不允许出现致命缺陷。4.

27、5.3 B组检验B组检验，是对产品进行的非主要性能特性抽样检验，其检验项目应在产品规范中规定。4.5.3.1 抽样方案7 SJ 2091 4-2004 a) 应在通过A组检验的产品中，按GJB179A一1996中的一次抽样方案进行。采用特殊检验水平S-3，可按产品的复杂程度在产品规范中规定轻缺陷和严重缺陷的AQL值。严重缺陷的AQL值可在1.5、2.5、4.0中选取。b) 对于孤立批的产品可按相应的极限质量(LQ)值进行，LQ值应在产品规范中规定，或由订购方与承制方协商确定，推荐选用GJB179A-1996中的表6-B的值。4.5.3.2 合格判据a) 根据检验结果，按抽样方案判定该批产品合格

28、与否，当缺陷数小于不合格判定数时，则判B组检验合格:b) 允许不合格品修复后继续检验;c) 当缺陷数等于或大于不合格判定数时，判该批产品B组检验不合格。4.5.4 C组检验C组检验，是对产品进行环境和电源试验。符合下列情况之一时，均应进行C组检验:a) 批量生产的产品，其生产间断时间大于6个月时，每批都应进行C组检验:b) 连续生产的产品，每年应进行一次C组检验:c) 改变主要设计、工艺、元器件及材料时需要进行C组检验。4.5.4.1 抽样方案从每批己通过B组检验的样品中随机抽取样品来进行C组试验。按GJB179A-1996中的一次抽样方案进行。采用特殊检验水平S-l，可按产品的复杂程度在产品

29、规范中规定轻缺陷和严重缺陷的AQL值，严重缺陷的AQL值可在4.0、6.5、10中选取，推荐采用4.0或6.5。4.5.4.2 合格判据a) 根据检验和试验结果，按抽样方案判定C组检验合格与否。当缺陷数小于产品规范规定的合格判定数时，判C组检验合格:b) 允许不合格品修复后继续进行检验:c) 当缺陷数等于或大于不合格判定数时，则判C组检验不合格。4.5.5 D组检验有规定时，应进行D组检验。该组检验是对产品进行特殊环境和电磁兼容性试验。4. 5. 5. 1 抽样方案D组检验样品应在通过A组和B组检验的产品中随机抽取。除非在产品规范中另有规定，其抽样数同C组检验抽样数相同。4.5.5.2 合格判

30、据a) 除非在产品规范中另有规定，与C组检验合格判据相同:b) 电磁兼容性试验不合格应拒收该批产品。4.5.6 E组检验有规定时，应进行E组检验。该组检验应在通过D组检验要求的样品上抽取。4. 5. 6. 1 抽样方案a) 随机选取一台样品进行维修性检验:b) 随机选取一台样品进行噪声检验:c) 随机选取一台样品进行尺寸和重量检验:d) 对于体积大于2000cm3或重量大于2.5kg的产品，随机选取一台样品进行机械稳定性检验:e) 随机选取一台样品进行包装检验:。产品有规定时，随机选取一台样品进行辐射检验:g) 其它试验抽样应在产品规范中规定。4.5.6.2 合格判据8 SJ 2091 4-2

31、004 按GJB179A的一次抽样方案，采用特殊检验水平S-1进行，合格质量水平AQL25o当缺陷数不大于合格判定数时，则判E组检验合格;当缺陷数大于合格判定数时，则判E组检验不合格。E组检验的合格判据按产品规范规定执行。4.5.7 F组检验有规定时，应按GJB3947-2000中4.7.8的规定进行可靠性试验，试验方案在产品规范中选定。4. 5. 8 质量一致性检验合格判据a) 每一检验均应符合本规范和产品规范的要求:b) 除非另有规定，A组至F组的检验均应合格，则质量一致性检验合格。表2质量一致性检验项目鉴定检验分组A组B组C 组D组E生且F组工主非温低产振动革冲电水防电可作在特E SE

32、主温源磁靠性要求试验方法序检前验要度压兼廿性 号检验项目性章条号章条号能特试性测试外观和结构 3.2 4.6.3 2 外形尺寸。3.3 4.6.4 3 重量一。3.4 4.6.5 4 机械稳定性。3.5 4.6.6 5 电源一 3.6 4.6.7 6 环境适应性 。3.7 4.6.8 7 电磁兼容性。3.8 4.6.9 8 安全性 3.9 4.6.10 9 标志和识别 3.10 4.6.11 10 可靠性。3.11 4.6.12 11 维修性。3.12 4.6.13 12 随机文件。3.13 4.6.14 13 包装 5.3 4.6.15 14 预热时间。3.14 4.6.16 15 数字接口 3.15 4.6.17 16 功能正常性 。3.16 4.6.18 17 频率范围 。3.17.1 4.6.19.1 18 参考频率特性 。3.17.2 4.6.19