網(wǎng)絡(luò)分析儀電壓駐波比測量結(jié)果不確定度的評定

侯波 岳鷗 徐小祥

摘 要：本文主要用標(biāo)準(zhǔn)失配器對網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行電壓駐波比的校準(zhǔn)。通過對影響測量結(jié)果的不確定度分量的分析，計算測量結(jié)果的合成不確定度和擴(kuò)展不確定度。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)分析儀；電壓駐波比；不確定度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.06.118

0 引言

網(wǎng)絡(luò)分析儀作為測量網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的儀器，廣泛應(yīng)用于電子測量中，而電壓駐波比是其一項重要的性能指標(biāo)，使用前需要用標(biāo)準(zhǔn)器組的失配器對其校準(zhǔn)，對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定。

1 測量方法

依據(jù)GJB/J 3608-99 自動網(wǎng)絡(luò)分析儀檢定規(guī)程，對N5224A型網(wǎng)絡(luò)分析儀完成電壓駐波比準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)。

2 電壓駐波比測量結(jié)果不確定度評定

2.1 測量重復(fù)性引入的A類不確定度分量

用N5224A型網(wǎng)絡(luò)分析儀對標(biāo)準(zhǔn)器組中的失配器（VSWR=1.10、1.50、2.00）進(jìn)行│S11│電壓駐波比的重復(fù)測量6次，數(shù)據(jù)記錄如下：

（1）VSWR=1.10。

（2）VSWR=1.50。

（3）VSWR=2.0。

其最大實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差s ≈ 0.013，故=0.013。

2.2 S參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)上級校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)給出其擴(kuò)展不確定度Urel =4%，所以=U/k=4%/2=2%。

2.3 被檢網(wǎng)絡(luò)分析儀分辨率帶來的不確定度分量

測量│S11│電壓駐波比時，分辨率為0.01，為均勻分布，包含因子k=，半寬度a=0.005。

所以=0.005/=0.0029。

2.4 被檢網(wǎng)絡(luò)儀校準(zhǔn)不完善引起的不確定分量

N5224A測量│S21│時，與上級計量機(jī)構(gòu)給出的校準(zhǔn)值存在差值，測量數(shù)據(jù)如下：

最大偏差值為0.07，服從均勻分布取k=，=0.05/=0.029。

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

0.038

2.6 │S11│測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度計算

因主要分量可視為正態(tài)分布，因此p=95%時，可取包含因子k=2，則：

U = k= 2×0.038=0.076

3 結(jié)論

在實際工作中，每次使用網(wǎng)絡(luò)分析儀前都需要用儀器自帶的校準(zhǔn)件對儀器自校準(zhǔn)，同時操作人員應(yīng)帶防靜電腕套，注意溫度和測量次數(shù)的控制，以便得到較準(zhǔn)確的測量結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1]JJF1059.1-2012測量不確定度評定與表示[S].

[2]GJB/J 3608-99自動網(wǎng)絡(luò)分析儀檢定規(guī)程[S].

[3]王力.關(guān)于測量不確定度計算的幾個疑難問題[J].計量技術(shù)， 2000（09）.

作者簡介：侯波（1981-），男，學(xué)士，工程師。