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        1. 西安安泰測(cè)試科技有限公司
          中級(jí)會(huì)員 | 第4年

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          如何看懂頻譜分析儀電平測(cè)量精度指標(biāo)?

          時(shí)間:2021/1/15閱讀:1371
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          電平測(cè)量準(zhǔn)確度(準(zhǔn)確度)和測(cè)量不確定度是選擇頻譜分析儀的一個(gè)重要指標(biāo)。這些指標(biāo)在儀器自帶的指標(biāo)手冊(cè)中都會(huì)有詳細(xì)的描述,但是大家真的都能讀懂嗎?下面安泰頻譜儀維修中心分享關(guān)于電平準(zhǔn)確度指標(biāo)的正確描述方法和限定條件。 

          【指標(biāo)手冊(cè)常用術(shù)語(yǔ)符號(hào) 】

          限值符號(hào):誤差或不確定度數(shù)值之前的符號(hào),正負(fù)號(hào)(±)等價(jià)于誤差值取值后小于等于號(hào)(≤),基本等價(jià)于小于號(hào)(<),例如:

          x:±1dB 基本等價(jià)于 |x|<1dB

          標(biāo)準(zhǔn)偏差:是計(jì)算不確定度時(shí)的輸入誤差項(xiàng),通常用字母σ代表

          指標(biāo)值(specification):置信度99%以上,>3σ

          不確定度(Uncertainty):置信度95%,1.96σ

          典型值(typical):置信度約為80%

          標(biāo)稱值(Nominal):不是統(tǒng)計(jì)值,不適用置信度

          測(cè)量值(measured):少量樣本的測(cè)試值

           

          【電平測(cè)量總不確定度-GUM法】

          數(shù)據(jù)手冊(cè)中各項(xiàng)電平誤差:

          頻響誤差σ1

          參考頻點(diǎn)功率誤差σ2

          衰減器切換誤差σ3

          帶寬切換誤差σ4

          標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

          u = SQRT(σ1^2+σ2^2+σ3^2+σ4^2)

          擴(kuò)展不確定度(95%置信度,k=1.96)

          U95 = 1.96*u

           

          【電平測(cè)量總不確定度-頻響定義法】

          數(shù)據(jù)手冊(cè)中電平測(cè)量誤差項(xiàng):

          頻響誤差95%不確定度2s

          頻響誤差指標(biāo)限值FR

          功率誤差指標(biāo)限值A(chǔ)0

          總不確定度(95%置信度)

          U95 = 2s

          電平精度指標(biāo)值

          L = ±(A0+FR)

           

          【指標(biāo)值vs不確定度】

          指標(biāo)值(spec.)是評(píng)價(jià)頻譜儀是否合格的法律上的判據(jù),而95%置信度的總不確定度,通常僅作參考,不作為判據(jù)。

          各廠家頻譜儀指標(biāo)手冊(cè)中的95%置信度的總不確定度,定義方法*不同,采用的限定測(cè)試條件差異很大,按照算法和實(shí)際量值分析,采用頻響定義法的電平精度指標(biāo)值,與GUM法的95%置信度總不確定度近似。

          無(wú)論GUM法還是頻響法,頻響指標(biāo)是電平測(cè)量總不確定度的主要誤差項(xiàng)來(lái)源,因此,采用頻響指標(biāo)作為衡量頻譜儀電平測(cè)量準(zhǔn)確度的依據(jù)是非常合適的。

           

          如果標(biāo)書按照頻響法定義總不確定度指標(biāo),那么原本*指標(biāo)手冊(cè)中GUM法定義的SA1,需要經(jīng)過(guò)計(jì)算獲取頻響定義法的指標(biāo)數(shù)據(jù)。

          例如,SA1,3.6GHz以下頻響法不確定度:

          1、查表獲得頻響誤差σ1=0.1dB

          2、95%不確定度U95=1.96*σ1=0.196dB

          3、指標(biāo)值spec = 3*σ1 +0.2= 0.5dB

          SA1,40GHz頻響法不確定度:

          1、查表獲得頻響誤差σ1=0.83dB

          2、95%不確定度U95=1.96*σ1=1.63dB

          指標(biāo)值spec = 3*σ1 +0.2= 2.7dB

          此時(shí)頻響法的指標(biāo)值與GUM法的U95近似

          【總結(jié)】

          根據(jù)以上分析,頻譜儀頻響的指標(biāo)值基本上是接近的,不同廠家不同型號(hào)頻譜儀的“不確定度”指標(biāo)定義差異巨大,測(cè)試條件和算法不存在一致性。因此,為保證標(biāo)書中規(guī)定的指標(biāo)限值普遍適用,頻響指標(biāo)值作為電平準(zhǔn)確度評(píng)估限值是合適的,否則廠家應(yīng)標(biāo)時(shí)會(huì)進(jìn)行諸多非*計(jì)算和解釋。

          本文由西安安泰儀器維修中心整理發(fā)布,更多有關(guān)頻譜儀維修使用知識(shí)找安泰儀器維修網(wǎng)。

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