JJF 2400-2026 电磁兼容高阻抗电压探头校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 2400—2026

电磁兼容高阻抗电压探头校准规范

Calibration Specification for EMC High Impedance Voltage Probes

2026‑06‑25 发布 2026‑12 ‑25 实施

国家 市场 监督 管理 总局 发布

Calibration Specification for

EMC High Impedance Voltage Probes

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JJF 2400—2026

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归口 单位： 全国无线电计量技术委员会

主要起草单位： 江苏 省计 量科 学研 究院 (江苏 省能 源计 量数 据中心)

中国计量科学研究院

参加起草单位： 上海市计量测试技术研究院有限公司

辽宁省计量科学研究院

本规范委托全国无线电计量技术委员会负责解释

本规范主要起草人：

赵品彰[江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据

中心) ]

王少华(中国计量科学研究院)

唐颖[江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据

中心) ]参加起草人：

左建生(上海市计量测试技术研究院有限公司)

冯亮[江苏省计量科学研究院(江苏省能源计量数据中心) ]

缪轶(上海市计量测试技术研究院有限公司)

郝松(辽宁省计量科学研究院)

目录

引言 ( Ⅱ )

1 范围 ( 1 )

2 引用文件 ( 1 )

3 概述 ( 1 )

4 计量特性 ( 1 )

4.1 分压系数 ( 1 )

5 校准条件 ( 1 )

5.1 环境条件 ( 1 )

5.2 测量标准及其他设备 ( 1 )

6 校准项目和校准方法 ( 2 )

6.1 外观及工作正常性检查 ( 2 )

6.2 分压系数 ( 2 )

7 校准结果表达 ( 3 )

8 复校时间间隔 ( 3 )

附录 A 原始记录内页格式 ( 4 )

附录 B 校准证书内页格式 ( 5 )

附录 C 校准不确定度评定示例 ( 6 )

附录 D 分压系数标称值在不同频率下的计算公式 ( 9 )

Ⅰ

引言

JJF 1071 《国家计量校准规范编写规则》 和 JJF 1059. 1 《测量不确定度评定与表示》 共同构成支撑本规范编制工作的基础性系列规范。

本规范参考了 GB/T 6113. 102 《无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第1‑2 部分： 无线 电骚 扰和 抗扰 度测 量设 备传 导骚 扰测 量的 耦合 装置》 的相 关条 款编制。

本规范为首次发布。

Ⅱ

1 范围

本规范适用于 9 kHz~30 MHz 电磁兼容高阻抗电压探头的校准。

2 引用文件

本规范引用了以下文件：

GB/T 6113. 102 无线电骚扰和抗扰度测量设备和测量方法规范第 1_2 部分： 无线电骚扰和抗扰度测量设备传导骚扰测量的耦合装置

凡是注日期的引用文件， 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 概述

电磁兼容高阻抗电压探头(以下简称“ 电压探头”) 用于测量电源线与参考地之间的射频骚扰电压，其内部为阻容电路， 电压探头在被测端子与参考地之间呈现高阻抗。

4 计量特性

4. 1 分压系数

频率范围： 9 kHz~30 MHz;

标称值： -30 dB。

注： 电压探头的分压系数随着频率变化而改变，频率较低时标称值与 -30 dB 偏离较大。分压系数标称值在不同频率下的计算公式见附录 D。

5 校准条件

5. 1 环境条件

5. 1. 1 温度：(23±5) ℃。

5. 1. 2 相对湿度： ≤80%。

5. 1. 3 供电电源电压及频率：(220±11) V，(50±1) Hz。

5. 1. 4 周围无影响仪器设备正常工作的机械振动和电磁干扰。

5. 2 测量标准及其他设备

5. 2. 1 网络分析仪

传输系数幅度测量范围：(-60~0) dB， 9 kHz~30 MHz;

最大允许误差： ±0 . 2 dB。

5. 2. 2 50 Ω 同轴匹配负载

1

电压驻波比： ≤1 . 05。

5. 2. 3 射频测试附件

包括射频电缆、T 型三通、N 型转 BNC 适配器、香蕉插头转同轴适配器等。

6 校准项目和校准方法

6. 1 外观及工作正常性检查

被校电压探头不应有影响正常工作的机械损伤，输入、输出接头应牢固。

6. 2 分压系数

6. 2. 1 设置网络分析仪参数。 网络分析仪的扫频范围设置为 9 kHz~30 MHz， 测量模式设置为 S21 传输测量， 测量格式设置为对数幅度， 源功率电平设置为 0 dBm， 中频带宽设置为 100 Hz 或更小。

T型三通

电压探头

香蕉插头转同轴适配器

50 Ω同轴负载网络分析仪

端口1 端口2

图 1 测量系统自校准示意图

6. 2. 2 测量系统自校准。连接如图 1 所示， 电压探头的输入端通过适配器转为同轴方式后， 与 T 型三通相连， T 型三通的另外两端分别连接网络分析仪的端口 1 和端口2，电压探头的输出端连接 50 Ω 同轴负载。对网络分析仪进行直通自校准。

6. 2. 3 分压系数校准。改变连接方式， 连接如图 2 所示， 网络分析仪的端口 2 连接电压探头的输出端， T 型三通对应的位置连接 50 Ω 同轴负载。触发网络分析仪的测量功能，读取每个测试频率对应的 S21 值， 即为分压系数测量结果，并将结果记录于附录 A的表 A . 1 中。

网络分析仪

50 Ω同轴负载

图 2 分压系数校准示意图

2

7 校准结果表达

电磁兼容高阻抗电压探头校准后， 出具校准证书。校准证书至少应包含以下信息：

a) 标题，“校准证书”;

b) 实验室名称和地址;

c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

d) 证书的唯一性标识(如编号)， 每页及总页数的标识;

e) 客户的名称和地址;

f) 被校对象的描述和明确标识;

g) 进行校准的日期， 如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;

h) 如果与校准结果的有效性或应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

k) 校准环境的描述;

l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

m) 对校准规范的偏离的说明;

n) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

8 复校时间间隔

复校时间间隔由用户根据使用情况自行确定， 推荐为 1 年。

3

附录 A

原始记录内页格式

外观及工作正常性检查：

1. 分压系统

表 A. 1 分压系数

频率/MHz

标称值/dB

实测值/dB

不确定度/dB(k= 2)

0.009

…

0.15

10

30

4

附录 B

校准证书内页格式

1. 分压系数

5

附录 C

校准不确定度评定示例

C . 1 分压系数测量不确定度

C . 1. 1 校准方法

测量系统在自校准后， 使用网络分析仪直接测量传输系数幅度， 测量结果即为电压探头的分压系数。

C . 1. 2 不确定度来源

分压系数测量不确定度的主要来源包括：

a) 网络分析仪传输系数幅度测量误差引入的标准不确定度 u1;

b) 香蕉插头转同轴适配器插损误差引入的标准不确定度 u2;

c) 失配误差引入的标准不确定度 u3;

d) 负载阻抗变化引入的标准不确定度 u4;

e) 测量重复性引入的标准不确定度 u5。

C . 1. 3 各分量的标准不确定度评定

C . 1. 3. 1 网络分析仪传输系数幅度测量误差引入的标准不确定度 u1

用 B 类方法评定。根据技术说明书， 网络分析仪传输系数幅度测量最大允许误差为±0 . 2 dB， 以矩形分布估计，其标准不确定度 u1 = 0. 2 dB/3 ≈ 0. 116dB。

C . 1. 3. 2 香蕉插头转同轴适配器插损误差引入的标准不确定度 u2

用 B 类方法评定。实验结果表明， 香蕉插头转同轴适配器的插损不大于 0. 1 dB，半宽为 0. 05 dB， 以矩形分布估计，其标准不确定度 u2 = 0. 05 dB/3 ≈ 0. 029dB。

C . 1. 3. 3 失配误差引入的标准不确定度 u3

用 B 类方法评定。 由于电压探头输出端与网络分析仪输入端阻抗无法完全匹配，会产生失配误差而影响传输测量结果。

假设网络分析仪输入端电压驻波比≤1 . 2， 电压探头输出端电压驻波比≤1 . 3， 则失配误差极限用下式估计：

Δ P = 4.34 × 2 ×| Γ out || Γ in |

式中：

Δ P ——失配误差极限值，dB;

| Γ out | ——电压探头输出端反射系数;

| Γ in | ——网络分析仪输入端反射系数。

得到：

| Γ out | = ( 1 .3 - 1 ) / ( 1 .3 + 1 ) ≈ 0.13 | Γ in | = ( 1 .2 - 1 ) / ( 1 .2 + 1 ) ≈ 0.09

6

Δ P = 4.34 dB × 2 ×| Γ out || Γ in | ≈ 0.1 dB

故失配误差范围为±0 . 1 dB，按反正弦分布处理，取 k= 2，则

u3 = 0.1 dB/ 2 ≈ 0.071 dB

C . 1. 3. 4 负载阻抗变化引入的标准不确定度 u4

用 B 类方法评定。在图 1 和图 2 中可以看出T 型三通端口端接的负载阻抗发生了变化， 导致两次馈入电压探头输入端的信号电平无法相同，从而带来测量偏差。采用不同性能的负载进行了一组实验， 实验数据表明， 负载阻抗变化对分压系数测量结果的影响量不大于±0 . 1 dB。按反正弦分布处理，取 k= 2，则：

u4 = 0.1 dB/ 2 ≈ 0.071 dB

C . 1. 3. 5 测量重复性引入的标准不确定度 u5

各种随机因素导致的不确定度，用 A 类方法评定。

对 9 kHz 频率下的分压系数做了10 次测量，结果列于表 C . 1。

表 C. 1 9 kHz 分压系数重复测量结果

第 i 次测量

测量值/dB

-33.56

-33.54

-33.55

-33.51

-33.52

7

8

9

-33.53

-33.42

-33.47

根据表 C . 1 的数据， 可由贝塞尔公式计算出该组测量结果的实验标准差：

s1 = 0.041 dB

对 30 MHz 频率下的分压系数做了10 次测量，结果列于表 C . 2。

表 C. 2 30 MHz分压系数重复测量结果

-29.70

-29.65

-29.63

-29.72

-29.61

-29.64

-29.69

根据表 C . 2 的数据， 可由贝塞尔公式计算出该组测量结果的实验标准差：

s2 = 0.034 dB

校准时取单次测量结果， 测量重复性引入的标准不确定度取不同频率下实验标准差的最大值， 为：

u5 =max{ s1，s2 }= 0.041 dB

C . 1. 4 不确定度分量汇总

分压系数校准结果的测量不确定度分量汇总于表 C . 3 中。

表 C. 3 分压系数校准结果的测量不确定分量

不确定度来源

不确定度分量

符号

数值/dB

u1

0.116

香蕉插头转同轴适配器插损

u2

0.029

失配

u3

0.071

负载阻抗变化

u4

测量重复性

u5

0.041

C . 1. 5 合成标准不确定度各分量互不相关，则：

C . 1. 6 扩展不确定度

包含因子 k 取2，则：

U = 2 × u c = 0.32 dB

附录 D

分压系数标称值在不同频率下的计算公式

电压探头测量射频骚扰电压的原理如图 D . 1 所示， 其分压系数标称值的计算如公式(D . 1) 所示：

D(f) ——电压探头在不同频率下的分压系数，dB;

Vi ——电压探头输入电压，V;

VL ——电压探头输出端端接匹配负载时， 负载上测得的电压值，V;

f ——频率，Hz;

R ——电压探头内部分压电阻的阻值， 由厂家技术说明书给出，Ω ;

C ——电压探头内部耦合电容的电容值， 由厂家技术说明书给出，F;

RP ——部分 电压 探头 内部 所配 置保 护电 阻的 阻值， 由厂 家技 术说 明书 给出，

Ω ;若电压探头未配置保护电阻，RP =∞ ; RL ——匹配负载的阻值，RL = 50 Ω。

C

RP

+

VL

_

Vi

RL

R

图 D . 1 电压探头测量射频骚扰电压的原理图

表 D . 1 给出了典型型号电压探头在不同频率下的分压系数标称值。

表 D. 1 两种典型电压探头在不同频率下的分压系数标称值

分压系数标称值/dB

TK9420 型

R = 1 470 Ω , C= 10 nF，RP = 1 210 Ω

TK9421 型

R = 1 450 Ω , C= 1.25 nF，RP =∞

-33.61

-49.08

0.015

-31.54

-44.72

0.020

-30.83

-42.32

表 D.1(续)

0.025

-30.47

-40.50

0.03

-30.25

-39.06

0.04

-30.03

-36.90

0.05

-29.92

-35.36

0.06

-29.86

-34.22

0.07

-29.82

-33.35

0.08

-29.80

-32.68

0.09

-29.78

-32.15

0.10

-29.77

-31.73

-29.74

-30.53

0.20

-29.73

-30.01

0.25

-29.75

0.30

0.35

-29.51

0.40

-29.45

0.50

-29.38

0.60

-29.34

0.70

-29.32

0.80

-29.30

0.90

-29.29

1.00

-29.28

1.20

-29.27

1.50

-29.26

2.00

2.50

-29.25

3.00

4.00

5.00

7.00

10.00

15.00

20.00

30.00

11