JJF 1131-2005 TDMA-GSM数字移动通信综合测试仪校准规范 清晰版

TDMA- GSM 数字移动通信综合测试仪校准规范

Calibration Specification for TDMA- GSM Radio Communication Testers

本规范经国家质量监督检验检疫总局于2005年4月28日批准，并自 2005年7月28日起施行。

归口单位： 全国无线电计量技术委员会

起草单位： 中国计量科学研究院

本规范由全国无线电计量技术委员会负责解释

本规范起草人：

赵海宁吴幼璋

言激宇 蓝赎

(中国计量科学研究院)

M25- AMOT

TDMA- GSM 数字移动通信综合测试仪校准规范

1 范围

本校准规范规定了GSM数字移动通信综合测试仪的校准项目、条件及结果处理， 适用于GSM 数字移动通信综合测试仪的校准 (TDMA:Time Division Multiple Access, 时分多址;GSM:Global System for Mobile Communications, 全球移动通信系统)。

2 引用文献

JJF 1071—2000 国家计量校准规范编写规则

JJF 1065—2000 射频通信测试仪校准规范

使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3 术语和计量单位

3.1 调制与解调

将需要传送的低频基带信息(音频、视频、数码信号)装载到易于传输的高频段的过程就是调制，解调是它的逆过程。在调制技术中涉及两个量，一个是含有需要传输消息的基带信号，也就是调制信号;另一个是高频载波。调制可分为模拟调制和数字调制两种方式，在模拟调制中，调制信号的值是连续变化的，在数字调制中的调制信号的值则是离散的。

3.2 频率误差、相位误差和均方根相位误差

这里特指在数字调制中的相位误差及频率误差，在已完成数字调制的载波信号中， 一串码元的载波相位形成一个相位轨迹，将这个相位轨迹与理论上理想的相位轨迹作每一码元的逐一比较，它们的差值轨迹的回归线斜率是频率误差(计量单位为赫兹，符号为“Hz”), 每个码元相位差值与回归线之差为该码元的相位误差(计量单位为度，符号为“”)。这串码元的相位误差的均方根值是该串码元的均方根相位误差(计量单位为度，符号为“°”)。

4 概述

GSM数字移动通信综合测试仪(以下简称综测仪)是由参考振荡器、数字调制信号发生器、功率分析仪、数字调制分析仪、音频信号发生器、音频分析仪、频谱分析仪和示波器等构成的综合性测试仪器，主要用于 GSM 数字移动通信基站和移动电话的测试。校准 GSM数字移动通信综合测试仪的原理是利用标准仪器提供相关参数的标准值与被校综测仪的示值进行量值比较。该校准还包括残余量的测量和功能性的检查。

5 计量特性 (典型值)

5.1 射频数字调制信号发生器

5.1.1 频率范围及最大允许误差：810MHz～960MHz,1.7GHz～2GHz;±1×10-⁶

5.1.2 功率电平范围及最大允许误差： -120dBm～-13dBm;±1dB

5.1.3 二次谐波：< - 25dBc

5.1.4 二分之一次谐波：<-40dBc

5.1.5 非谐波和杂散信号：<-55dBc

5.1.6 单边带相位噪声：< - 100dBc/Hz ( 偏离载波>10kHz)

5.1.7 GSM数字调制最大允许误差

1)峰值相位误差：±4°

2)均方根相位误差：1°

3)数字调制频率误差：±2×10-8

4)数字调制幅度平坦度：±0.3dB

5)突发功率/时间包络必须符合规定的相对值模板要求(详见校准方法7.2.5)

5.2 射频频率分析仪

5.2.1 频率范围及最大允许误差：810MHz～960MHz,1.7GHz～2GHz;±1×10-⁶

5.3 射频功率分析仪

5.3.1 频率范围：810MHz～960MHz,1.7GHz～2GHz

5.3.2 功率测量范围及最大允许误差： -50dBm～30dBm,±0.5dB

5.3.3 有调制频谱和开关频谱测量能力

5.3.4 有突发功率的功率/时间包络测量能力

5.4 GSM数字调制分析仪最大允许误差

5.4.1 峰值相位误差测量：±4°

5.4.2 均方根相位误差测量：1°

5.4.3 数字调制频率误差测量：±12Hz

5.4.4 有误码率测量功能

5.5 音频信号发生器

5.5.1 频率范围及最大允许误差：100Hz～5kHz,±0.025%

5.5.2 电平范围及最大允许误差：1V～5V (RMS),±1.5%

5.5.3 失真度：<0 .025%

5.6 音频分析仪

5.6.1 音频频率计

1)频率范围：20Hz～40kHz

2)频率最大允许误差： ± 0.02%

5.6.2 音频电平测量功能

1)频率范围：20Hz～25kHz

2)测量范围及最大允许误差：20mV～30V,±2%

5.6.3 音频失真测量功能

1)频率范围：10Hz～10kHz

2)电压范围：(0.03～10)V RMS

3)失真度测量范围及最大允许误差：0 . 1%～100%,±10%

5.7 射频端口电压驻波比(<1.25)

注：由于校准不作出合格与否的结论，通常上述要求的最大允许误差等供参考。

6 校准条件

6.1 环境条件

6.1.1 环境温度：(23±5)℃

6.1.2 相对湿度：<80%

6.1.3 电源电压及频率：(220±10) V,50Hz±2Hz

6.1.4 周围无强电磁场干扰及无影响校准系统正常工作的机械振动。

6.1.5 由用户提出要求或按照 GSM 移动通信综合测试仪说明书中特殊的环境要求决定。

6. 2校准所用计量标准、仪器设备(或具有相应功能和满足技术指标的设备)(及其性

6.2.1 功率计及功率探头

1)频率范围：10MHz～3GHz

2)功率测量范围： -70dBm～20dBm ( 小功率探头),- 30dBm～30dBm ( 中功率探头)

3)参考功率测量最大允许误差：±3%(±0 . 12dB)

4)功率测量线性：±0. 1dB

5)功率探头的输入电压驻波比 ( VSWR):≤1.1(10MHz～2GHz)

6)功率探头噪声电平：≤ -70dBm ( 小功率探头),≤ - 30dBm ( 中功率探头)

6.2.2 带有高稳晶振的频率计数器

1)频率范围：10Hz～2GHz

2)频率计数最大允许误差：±1×10-⁸

3)频率分辨力：0.001Hz(<100kHz),0.1Hz(>10MHz)

6.2.3 数字调制信号发生器

1)频率范围：1MHz～2GHz

2)频率最大允许误差：±1×10-⁸

3)输出功率电平范围：-60dBm～10dBm

4)功率电平最大允许误差：±0.5dB

5)功率电平线性：±0.2dB

6)G SM 数字调制峰值相位误差：±1°

7) GSM 数字调制均方根相位误差：±0.3°

8) GSM 数字调制频率误差：±1Hz

9) GSM 数字调制的调制频谱特性

10) GSM 数字调制的开关频谱特性(输出电平10dBm)

11) GSM数字调制的功率/时间特性

12)信号发生器射频输出电压驻波比 ( VSWR):≤1.3

6.2.4 数字调制信号分析仪

1)频率范围：450MHz～2.6GHz

2)电平测量范围： -130dBm～20dBm

3) GSM 数字解调分析峰值相位误差测量：±1°

4) GSM数字解调分析均方根相位误差测量：±0.3°

(10MHz～2GHz)

5) GSM数字解调分析频率误差测量：±5×10⁻⁹

6) GSM数字解调分析调制幅度误差测量：±0. 1dB

7)G SM功率/时间突发功率模板分析

6.2.5 驻波比电桥(或网络分析仪)

1)频率范围：450MHz～2.5GHz

2)阻抗：50Ω

3)方向性：>40dB

4)射频端口回损测量最大允许误差：±1dB (频率范围：5MHz～2GHz, 回损 范围：14dB～30dB)

6.2.6 精密频谱分析仪(矢量信号分析仪，测量接收机等)

1)频率范围：10kHz～2.5GHz

2)功率电平测量范围： - 130dBm～20dBm

3)功率电平测量线性： OdB～-70dB ±0.2dB ( 测量范围- 70dBm～0dBm)

OdB～-70dB ±0.2dB ( 测量范围- 120dBm～-50dBm) -70dB～-95dB ±1dB

4)单边带相位噪声(100MHz～2GHz):≤-110dBc/Hz 频率偏置10kHz ≤- 110dBc/Hz 频率偏置100kHz ≤- 120dBc/Hz 频率 偏置 1MHz ≤- 130dBc/Hz 频率偏置10MHz

5)电平测量频响： ±1 dB

6)平均显示噪声电平：≤-140dBm (RBW=10Hz)

7)射频输入端口的电压驻波比 ( VSWR):≤1.2

6.2.70音频小失真分析仪(或音频频谱分析仪)

1)频率范围：20Hz～20kHz

2)电压范围：100mV～5V (RMS)

3)小失真测量范围：≤1%

4)音频分析仪失真度测量相对最大允许误差：±12%

5)音频分析仪失真度测量残余失真和噪声：<0 .01%

6.2.8 音频数字电压表

2)音频电压测量范围：100mV～5V (RMS)

3)音频电压测量最大允许误差：±0.5%

6.2.9 音频信号发生器

2)音频电压输出范围及最大允许误差：100mV～5V (PEAK)±2%

3)失真度：≤0. 1%

6.2.10 标准失真信号发生器

2)音频电压输出范围：100mV～5V(PEAK)

3)失真输出范围：1%～30%

4)输出失真相对最大允许误差：±0.5%

6.2.11 带有测试 SIM卡及天线连接器的标准 GSM 移动电话

6.2.12 低损耗N 型接头电缆

1)频率范围：100kHz～3GHz

2)插入损耗：<0 . 5dB/m (100kHz～2GHz)

3)端口的回波损耗：≥30dB

6.2.13 N型双阳连接头、 N 型双阴连接头

1)频率范围：100kHz～7GHz

2)插入损耗：<0 . 02dB (100kHz～2GHz)

6.2.14 (BNC 型接头的三通接头，BNC 型接头的电缆

6.2.15 功率放大器

1)频率范围：800MHz～2GHz

2)放大增益：>30dB

3)最大输出功率：>2W

6.2.16 相位噪声分析仪

1)频率范围： 800 MHz～2GHz

2)相位噪声测量最大允许误差：±1dB ( 相位噪声分析仪的本底相位噪声比被测信号低10dB以上)

3)分析仪单边带相位噪声(100MHz～2GHz):<-110dBc/Hz 频率偏置10kHz <-110dBc/Hz 频率偏置100kHz <-120dBc/H z 频率 偏置 1MHz <- 130dBc/Hz 频率偏置10MHz

6.2.17 单定向耦合器

2)耦合度：30dB

3)最大输入功率：>10W

4)方向性：>40dB

5)主输出端口的电压驻波比 ( VSWR):≤1.1

6.2.18 所有校准设备均应检定合格或校准通过并在有效期内。

7 校准项目和校准方法

7.1 外观及工作正常性检查

7.1.1 被校 GSM 移动通信综测仪应有说明书、原校准证书及全部配套附件。

校准项目列表

带*的项目作为选项，复校时按校准用户的要求进行。

7.1.2 被校 GSM移动通信综测仪各开关、旋钮、按键等应安装牢固，调节正常。仪器不应有影响电气性能的机械损伤。

7.1.3 进行以下校准时，被校 GSM 移动通信综测仪及校准用设备应按规定先预热半个小时。

7.2 射频数字调制信号发生器

射频数字调制信号发生器的模拟部分可以参考JG 173—2003《信号发生器检定规程》有关条款进行校准，也可以按下列方法校准。

7.2.1 射频信号发生器频率示值

1)仪器连接如图1所示。

2)在开机预热1h 后，被校综测仪选择射频信号发生器(无数字调制、CW), 设置射频信号发生器输出最高功率电平，频率为射频频率范围的最低频率f, 射频频率计数器设置0.1Hz的频率分辨力，测量实际的频率值f。。并记录于附录 A 表 A.1 中。

射频输出

射频输入

图 1 射频信号发生器频率示值

3)根据附录 A 表 A.1 改变射频信号发生器输出频率，重复步骤2)一直到射频频率范围的最高频率。

注意：如果射频信号发生器在1000MHz 频率点处的偏差超过了年老化率的技术指标时，为了消除射频频率的示值偏差，应将被校综测仪的参考晶振进行调整，之后重新进行校准测量。

7.2.2 射频信号发生器输出功率电平示值

1)仪器连接如图2所示(虚线除外)。

图 2 射频信号发生器输出功率电平示值

2)先将功率指示计和小功率探头校零，之后再进行自校准。

3)将被校综测仪射频输出与小功率计探头输入连接。

4)在被校综测仪上选择射频信号发生器，设置射频频率为935.2MHz, 射频输出电平为最高电平(如 - 20dBm), 从功率计上读取实际功率电平值 P₁, 记录在附录 A 表 A.2 中与- 20dBm 对应的行中(935.2频点)。

注意：功率计的校准因子应根据所用频率设定。

5)保持被校综测仪射频输出电平不变，用N 型电缆将被校综测仪射频输出与精密频谱分析仪(以下简称频谱仪)的射频输入连接。在频谱仪上，将中心频率设置为 935.2MHz, 参考电平设置为-20dBm, 分辨力带宽设置为自动，扫频带宽尽量减小，使得频谱仪的分辨力带宽小于100Hz, 并且使噪声电平小于参考电平100dB 左右，将标记功能 ( Marker) 设置为峰值电平跟踪，打开平均功能，平均数为20次，记录标记 (Marker) 处的稳定功率电平值 P₁。

6)保持频谱仪的设置不变，然后将被校综测仪的射频信号发生器输出电平从

-20dBm减小5dB, 也就是设置为-25dBm, 这时在频谱仪读出标记处稳定功率电平值

P₂。

7)由式(1)计算被测功率电平- 25dBm的实际值 Ps, 记录到附录 A 表 A.2 与

-25dBm对应的行中。

Ps=P₁+(P₂-P₁) (1)

8)被校综测仪的射频发生器输出电平按每步减小5dB 来继续设置，重复步骤6) ~7),将电平一直测量到-45dBm为止。

9)将被校综测仪射频输出与小功率计探头输入连接。

10)被校综测仪射频输出电平改为-50dBm, 从功率计上读出功率电平值 P₁, 记录在附录 A 表 A.2 中与- 50dBm 对应的行中。

11)被校综测仪射频输出电平保持在-50dBm。重复步骤5)(其中频谱仪参考电平设置改为- 50dBm), 重复步骤6)～8)将电平一直测量到- 120dBm为止。

12) 根据附录A表 A.2 在不同的射频频率上重复步骤3)～11)。

注意：在使用频谱仪时，扫频带宽和参考电平按要求设置以后，应保持不变。

7.2.3 射频信号发生器频谱纯度测量

1)仪器连接如图3所示。

图 3 射频信号发生器频谱纯度测量

2)被校综测仪选出射频信号发生器、设置输出电平- 17dBm、以及输出频率为 810MHz(可根据不同的仪器型号和端口的情况，设置最大输出功率电平)。

3)使用N型电缆将被校综测仪的射频输出与频谱仪的射频输入相连，设置频谱仪扫频带宽 ( Span) 为10kHz, 分辨力带宽 ( RBW) 小于 1kHz, 参考电平设置在- 10dBm 上，使用标记( Marker) 峰值跟踪功能，将中心频率设置为相应频率点，并测量基波功率电平L₁(810MHz)、 二次谐波功率电平 L₂(1620MHz) 和1/2分谐波功率电平L₁I₂ (405MHz), 并按下面式(2)和式(3)计算二次谐波和1/2分谐波的频谱纯度，记录于附录A 表 A.3 中。

4)根据附录A 表 A.3 中所示改变输出电平和频率重复步骤2)～3)。

5)根据仪器性能测试说明书中射频信号发生器杂散信号频谱纯度的要求设置射频信号发生器的输出功率电平和频率值，将频谱仪的中心频率设置为射频信号发生器的输

出频率，并测出基波功率电平 L₁, 然后再设置为杂散信号频率点，寻找并测量非谐波点(杂散信号频率点)的功率电平L非，并按下面式(4)计算非谐波频谱纯度，然后将结果记录于附录A 表 A.4 中。

非谐波(杂散信号) a 非 = L 非 - L₁ (4)

6)根据附录A 表 A.4 中所示改变输出电平和频率重复步骤5)。

7.2.4 射频信号发生器单边带相位噪声的测量方法一：

1)仪器连接如图4所示。

被校GSM 移动 通信 综合测试仪

图 4 射频信号发生器单边带相位噪声的测量

2 ) 被校 综合 测试 仪选 出射 频信 号发 生器、 输出 频率 设置 为 8 0 0MHz, 电平 为 -20dBm。

3)设置频谱仪中心频率 ( Center Frequency) 为800MHz, 扫频带宽 ( Span) 为 50kHz, 分辨力带宽 ( RBW) 小于1kHz, 参考电平设置在-20dBm上，使用标记 ( Mark- er) 功能，测量载波功率电平 Lc(dBm) 和偏离载波20kHz ( 偏置频率)处的功率电平 L₀(dBm), 记录于附录 A表 A.5 中。

4)射频信号发生器单边带相位噪声按式(5)计算：

£(800MHz,20kHz)=L。-Lc-10lg[RBW(Hz)] (5)

5)在不同的偏置频率，并改变相应的扫频带宽(一般为2.5倍的偏置频率),重复步骤3)～4)。

6)在射频信号发生器不同的输出频率上，重复步骤2)～5)。

方法二：

1)仪器连接如图5所示。

被校GSM移动通信

相位噪声分析仪

综合测试仪

图 5 射频信号发生器单边带相位噪声的测量

2)被校综合测试仪选出射频信号发生器、输出频率设置为800MHz, 电平为 -20dBm。

3)设置相位噪声分析仪的中心频率( Center Frequency) 为800MHz, 参考电平设置

在 - 20dBm上，测量偏离载波20kHz ( 偏置频率)处的相位噪声£(800MHz,20kHz) (dBc/Hz), 记录于附录 A 表 A.5 中。

4)在不同的偏置频率，重复步骤3)。

5)在射频信号发生器不同的输出频率，重复步骤2)～4)。

7.2.5 GSM 信号发生器数字调制质量参数

1)仪器连接如图6所示。

被校GSM移动通信综合测试仪

数字调制信号分析仪

图 6 GSM 信号发生器数字调制质量参数

2)被校综测仪选出GSM数字调制信号发生器、输出频率设置为935.2MHz,电平为

-20dBm, 将 GSM 数字调制打开，并将突发输出打开(如果没有突发输出选择，则打开数字调制的连续输出),数据类型为 PRBS ( 伪随机比特序列)。

3)将数字调制信号分析仪的中心频率也设为935.2MHz, 参考电平量程设置为

-20dBm, 或者在输入功率电平不过载的情况下参考电平量程尽可能地降低。选择数字解调分析，并使 用GSM 数字标准解调，将符号结果长度设为147,突发脉冲搜索打开 (如果被校 GSM 数字调制信号发生器是连续输出，则将突发搜索关闭)。数字调制信号分析仪的屏幕可设为多区显示 ( A、B、C…), 其中 将 A 区显示设为矢量星座图， B区显示设为IQ 的幅度-时间图，测量数字调制信号的幅度平坦度，并使用对数刻度、垂直刻度参考设为1dB、垂直刻度每格置为0.2dB,C 区显示设为数字调制测量结果表。

4)将测量的平均功能打开，并设置平均模式为最大峰值保持，平均次数为20次。 当数字调制信号分析仪正常显示测量平均结果的时候，按下数字调制信号分析仪的测量暂停键保持所测得数据。在C 区测量结果表中读出峰值相位误差 ( Peak Phase Error)、均方根相位误差 ( RMS Phase Error) 和频率误差 ( Frequency Error),记录在附录 A 表 A.6 中(与935.2MHz相对应的位置),然后将标记( Marker) 功能放在B 区，使用标记测量调制幅度平坦度(幅度误差最大和最小),并记录于附录 A 表 A.6 中(与935 . 2MHz 相对应的位置)。测量数据保留在小数点后两位。

5)在不同的射频频率重复步骤2)~4)。

6)被校综测仪选出GSM数字调制信号发生器、输出频率设置为935.2MHz, 电平为

- 20 dBm, 将 GSM数字调制打开，并将突发输出打开，训练序列使用TSCO, 数据类型为 PRBS ( 伪随机比特序列)。

7)将数字调制信号分析仪的中心频率也设为935 .2MHz, 参考电平量程设置为 -20 dBm, 或者在输入功率电平不过载的情况下参考电平量程尽可能地降低。选择突发功率的功率/时间分析，训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或者 IF 功率，在数字调制信号分析仪的功率/时间分析仪( P/T Analyzer) 屏幕上，读出时间偏置为-28μs,

-1 8 μs,-10μs,552.8μs,560.8μs 和570.8μs的相对电平值，检查是否小于对移动电话

测试允许的相对电平上限模板规定的相对值-59dBc,-30dBc,-6dBc,-6dBc, -30 dBc和- 59dBc。

8)在1805.2 MHz 射频频率点，读出时间偏置为-28μs,-18μs,-10μs,552.8μs,

560.8μs 和570.8 μs 的相对电平值，检查是否小于对移动电话测试允许的相对电平上限模板规定的相对值-48dBc,-30dBc,-6dBc,-6dBc,-30dBc 和 - 48dBc。

9)如果在935.2MHz 和1805.2 MHz 射频频率点，都小于上限模板规定的相对值， 则在附录 A 表 A.6 中的相应位置填写“通过”。

7.3 射频分析仪

7.3.1 射频分析仪频率示值

1)仪器连接如图7所示。

带有高稳晶振的数字调制信号发生器CW输出

被校GSM 移动通信综合测试仪

图 7 射频分析仪频率示值

2)数字调制信号发生器输出无调制的连续波信号 ( CW), 输出电平设为- 10dBm, 输出射频频率由被校综测仪的频率测量范围的最低频率开始设置f。

3)被校综测仪选择射频分析仪频率测量，读出频率值f. 并记录于附录 A 表 A.7 中。

4)改变数字调制信号发生器频率值从最低频率到最高频率，重复步骤2)~3)。

注意：如果射频分析仪在1000MHz频率点处的偏差超过了年老化率的技术指标时， 为了消除射频频率的示值偏差，应将被校综测仪的参考晶振进行调整，之后重新进行校准测量。

7.3.2 射频分析仪功率示值

小功率测量校准方法 (-50 dBm～10dBm):

1)仪器连接如图8所示(虚线除外)。

3)连接N型电缆和N 型双阴接头。

4)射频信号发生器输出无调制的连续波信号，输出射频频率设为890.2MHz, 调节电平使得功率计上指示附录 A 中记录表 A.8 所示的标准功率值-50dBm [ 记录表A.8 所示的标准小功率值 Ps(dBm)]。

5)射频信号发生器输出保持不变，将此N 型电缆再与被校综测仪的射频输入相连接。

6)被校综测仪选出射频分析仪功率测量，设置相对应的接收射频频率890.2MHz和

图 8 射频分析仪功率示值(小功率测量)

期待电平(或最大电平),在被校综测仪的功率测量屏幕上读出功率值 Pu(dBm), 并记录于附录A 表 A.8 中。

7)根据附录A 表 A.8 中，在不同的功率电平点重复步骤3)～6)。

8)根据附录 A表 A.8 中，在不同的频率点重复步骤3)～7)。 中功率测量校准方法(13dBm～30dBm):

1)仪器连接如图9所示(虚线除外)。虚线的左边部分组成一个低反射系数的等效源，等效源所要求的 Pc 保持不变的条件是由人工调节或计算机来完成的。

图 9 射频分析仪功率示值(中功率测量)

2)先将功率指示计和中功率探头校零，之后再进行自校准。

3) 将单定向耦合器的射频输出和中功率计的探头连接。

4)打开功率放大器，调节放大增益为30dB左右。

5)射频信号发生器输出无调制的连续波信号 ( CW), 设置输出射频频率为

890.2MHz, 输出功率电平初设为-17dBm, 之后细微调整射频信号发生器输出电平使得

中功率计上指示功率为13dBm [ 记录于附录 A 表 A.8 所示的标准中功率值 Ps(dBm)],

与此同时记下端口3的旁臂功率 Pc(dBm), 它与端口2送出的入射功率值 Ps(dBm)

相对应，然后关闭信号发生器的输出(为了防止功率泄漏和保护功率放大器， 一定要执行此操作)。

6)将单定向耦合器的射频输出与中功率计探头断开，并与双阳接头连接。

7)被校综测仪选出射频分析仪功率测量，设置相对应的接收射频频率890.2MHz 和期待电平(或最大电平),准备就绪后打开射频信号发生器的输出，并同样细微调整信号发生器输出电平，使得测量耦合输出端口的旁臂功率的小功率计指示等于先前的记录值 Pc(dBm), 这时可认为端口2送出的入射功率为 P s(dBm)。

8)在被校综测仪的功率测量屏幕上读出功率值 Pu(dBm), 并记录于附录A 表 A.8 中与13dBm相应的位置中。

9)根据附录 A 表 A.8, 提高射频信号发生器的输出电平，重复步骤3)～8)在不同的功率电平点进行校准。

10)根据附录 A 表 A.8, 改变射频信号发生器的输出频率，重复步骤3)～9)在不同的频率点进行校准。

7.3.3 GSM分析仪数字调制质量参数测量示值

1)仪器连接如图10所示。

10MHz 参考输出

数字调制信号发生器

图 1 0 GSM 分析仪数字调制质量参数测量示值

2)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 电平 为OdBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用TSCO, 时隙数据选择 PN9, 突发时隙类型为 Nor- mal。

3)被校综测仪选出数字调制分析仪 ( GSM Phase/Frequency Error Analyzer),设置 测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为 5dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或者IF 功率，打开平均测量功能，平均次数为20次。

4)在被校综测仪的相位和频率误差测量屏幕上，读出20次测量值中的最大的峰值相位误差 ( Peak Phase Error)、均方根相位误差 ( RMS Phase Error) 和频率误差 ( Frequen- cy Error) 测量值，并记录于附录 A 表 A.9 中。

5)在不同的射频频率点重复步骤2)～4)。

7.4 音频信号发生器

音频信号发生器可以按 JJG 599—1989《低失真信号发生器检定规程》及 JJG 602— 1996《低频信号发生器检定规程》有关条款进行校准，也可以按下列方法校准。

1)仪器连接如图11所示。

图11 音频信号发生器输出频率示值

2)被校综测仪选出音频信号发生器，设置音频信号发生器输出电平为1V(RMS), 根据附录 A表 A.10, 设置频率为频率范围的最低频率f.。

3)设置频率计数器分辨力为0.001Hz, 在频率计数器上读出数据并记录音频实测频率值f. 到附录A 表 A.10 中。

7.4.2 音频信号发生器输出电压示值

1)仪器连接如图12所示。

音频输出

音频电压输入

数字电压表

图12 音频信号发生器输出电压示值

2)被校综测仪选出音频信号发生器，设置音频信号发生器输出频率为5kHz, 设置输出电压 V 为5000mV(RMS)。

3)数字电压表置AC电压测量，分辨力为0.1mV。

4)从数字电压表上读出实测音频电压值 V, 并记 录到 附录 A 表 A.11 与5000mV (RMS) 相对应的位置中。

5)根据附录A表 A.11中的不同的电压值 V。和频率值，重复步骤2)～4)。

7.4.3 音频信号发生器输出失真测量方法一：

1)仪器连接如图13所示。

2)被校综测仪选出音频信号发生器，设置音频信号发生器输出频率为5kHz, 输出 电压为5000mV(RMS)。

音频输入 (H)

图13 音频信号发生器输出失真测量

3)音频低失真分析仪选出失真测量，设置失真频率为5kHz, 测量并记录失真度Ds 到附录A表 A.12 中。

4)根据附录A 表 A.12 在不同的音频信号发生器频率和输出电压值，重复步骤2) ~3)。

1)仪器连接如图14所示。

音频频谱分析仪

音频输入

图14 音频信号发生器输出失真测量

3)用音频频谱分析仪测量出该音频信号的基波 V基，二次谐波 V谐2,以及三次谐波 V谐3,并通过公式(6)计算出失真度 Ds 并记录到附录A 表 A.12 中。

4)根据附录 A 表 A.12 在不同的音频信号发生器频率和输出电压值，重复步骤2) ~3)。

7.5 音频分析仪

7.5. 1音频分析仪测量频率示值

1)仪器连接如图15所示。

2)音频信号发生器选出低失真的音频信号，输出电压设置为1V, 输出频率为 100Hz。

3)设置频率计数器分辨力为0.001Hz, 在频率计数器上读出音频实测频率值f。并记录到附录A 表 A.13 中与100Hz相应的位置。

4)被校综测仪选出音频分析仪频率测量，将所测量的音频频率读数f。记录到附录 A表 A.13 中与100Hz相应的位置。

音频输入( H) 三通

音频信号发生器

频率计数器

图15 音频分析仪测量频率示值

5)根据附录A表 A.13, 在不同的频率点重复步骤2)～4)。

7.5.2 音频分析仪测量电压示值

音频分析仪测量电压示值可以按JJG 782—1992《低频电子电压表检定规程》校准， 也可以按下列方法校准。

1)仪器连接如图16所示。

图16 音频分析仪测量电压示值

2)音频信号发生器调出单音频信号，输出频率为5kHz。

3)数字电压表置 AC电压测量。

4)设置并调整音频信号发生器输出电压，使得在数字电压表上显示附录 A 表 A.14 中的第一个 V 值5000.0mV(PEAK)。

5)被校综测仪选出音频分析仪电压测量，将所测量的音频电压读数 V。记录到附录 A表 A.14 与5000.0mV(PEAK) 相对应的位置中。

6)根据附录A表 A.14 中的不同的 V,电压值和不同音频频率值，重复步骤2)～5)。

7.5.3 音频分析仪测量失真示值

音频分析仪测量失真示值可以按 JJG 251—1997《失真度测量仪检定规程》校准， 也可以按下列方法校准。

1)仪器连接如图17所示。

2)标准音频失真信号发生器选出双音频标准失真信号，音频1输出电压设置为 1V, 输出频率为1kHz作为基波，打开音频2输出频率为2kHz作为谐波，调节输出电

标准音频失真信号

发生器

图17 音频分析仪测量失真示值

压，调出标准失真度 Y。=1.00%, 并输入到被校综测仪的失真分析仪的音频输入。

3)从被校综测仪的失真分析仪中，读出分析仪测量的失真度γu并记录到附录 A 表A.15 与 γg=1.00% 相对应的位置中。

4)根据附录 A 表 A.15 改变标准失真度γ。(通过调节谐波电压),重复步骤2)~ 3)。

5)根据附录A表 A.15 改变谐波频率，重复步骤2)～4)。

7.6 射频输入和输出端口 ( RF in/out) 的电压驻波比的测量

测量端口的电压驻波比可以直接使用网络分析仪，操作方法可见使用手册，也可使用下列方法进行测量。

1)仪器连接如图18所示。

射频信号发生器

输入驻波比电桥输出测试端口

射频输入输出被校GSM移动通信

射频输入精密频谱分析仪

图18 射频输入和输出端口( RF in/out) 的电压驻波比的测量

2)将射频信号发生器的频率设为900MHz, 电平为OdBm。

3)将频谱分析仪的中心频率设为900MHz,参考电平为OdBm,扫频带宽为1kHz, 将标记功能 ( Marker) 设置为峰值电平跟踪，测量功率电平值 P₁。

4)将驻波比电桥的测试端口 ( Test port) 与被校综测仪的射频输入输出端口 ( RF in/out) 断开，此时在频谱分析仪上测量功率电平值P₁。

5)用下面的公式(7)计算回波损耗。

式中 R——回波损耗。

6)用下面的公式(8)和公式(9)计算电压驻波比，并记录与附录 A 表 A.16 与 900MHz频率相对应的位置中。

R=-20 lglTI (8)

式中 ITl—— 标量反射系数。

式中 VSWR——电压驻波比。

7)根据附录A 表 A.16 改变射频频率，重复步骤2)～6)。

7.7 频谱分析仪

.被校综测仪打开频谱分析仪。参照 JJF 1065—2000《射频通信测试仪校准规范》中的频谱分析仪校准部分。

7.8 移动电话呼叫信令功能和误码率功能检查 ( GSM移动电话综合测试仪)

1)仪器连接如图19所示。

图19 移动电话呼叫信令功能和误码率功能检查

(GSM移动电话综合测试仪)

2)将被校综测仪设置在信令工作方式，打开移动电话开关，以便进行位置更新检查 (Location Update)。

3)更新之后，仪器呼叫手机进行主叫检查( Call to MS),此时手机应响铃，按手机的接听键，仪器应显示通话状态，按下仪器挂机键进行挂机检查，此时仪器应退出通话状态。然后从手机拨任意一个号码发出，以便进行被叫检查( Callfrom MS), 仪器也应进入通话状态并显示手机拨出的号码。

4)进行回声检查 ( Echo test),将仪器的比特数据设置在回声方式，对手机的麦克风讲话，经过延时后，应能在手机的耳机中听到回声。

5)进行误码率功能检查，保持仪器的通话状态，选出BER 误码率测试功能，并执行测试，检验结果是否显示值为零，然后降低综测仪的输出信号电平，直到有误码计数。完成了所有的功能检查，如果符合已知手机的要求，说明被校综测仪的呼叫信令功能正常。在附录A 表 A.17中各项结果位置填写通过。

7.9 GSM分析仪的调制频谱、开关频谱和功率/时间图功能检查

方法一：

1)仪器连接如图20所示。

2)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 电平为10dBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用 TSCO, 时隙数据选择 PN9, 突发时隙类型为 Nor-

mal。

10MHz参考输出

数字调制信号发生器

10MHz参考 输入

图 2 0 GSM分析仪调制频谱、开关频谱和功率/时间图功能检查(方法一)

3)被校综测仪选出 GSM 调制频谱分析仪 ( GSM Modulation Spectrum Analyzer),设置测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为15dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或 IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次。

4)在被校综测仪的调制频谱测量屏幕上，读出频偏为±100kHz,±200kHz,

±250kHz,±400kHz,±600kHz,±800kHz,±1000kHz 和±1200kHz的相对电平值，检查是否小于对移动电话测试允许的相对电平的上限(见附录A 表 A.18)。

5)根据附录 A 表 A.18, 在不同的射频频率点重复步骤2)～4)。

6)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 电平为10dBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用TSCO, 时隙数据选择 PN9, 突发时隙类型为 Nor- mal。

7)被校综测仪选出GSM开关频谱分析仪 ( GSM Switching Spectrum Analyzer), 设置测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为15dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次。

8)在被校综测仪的开关频谱测量屏幕上，读出频偏为±400kHz,±600kHz,

±1200kHz和±1800kHz的绝对电平值，检查是否小于对移动电话测试允许的绝对电平上

限(见附录A 表 A.18)。

9)根据附录 A 表 A.18, 在不同的射频频率点重复步骤6)~8)。

10)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 电平为10dBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用TSCO, 时隙数据选择PN9, 突发时隙类型为Nor- mal。

11)被校综测仪选出功率/时间分析仪( P/T Analyzer),设置测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为5dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或者IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次。

12)在被校综测仪的功率/时间分析仪 ( P/T Analyzer) 屏幕上，读出时间偏置为 -28μs,-18μs,-10μs,552.8μs,560.8μs 和570.8 μs 的相对电平值，检查是否小于对移动电话测试允许的相对电平上限(见附录A 表 A.18)。

13)根据附录 A 表 A.18, 在不同的射频频率点重复步骤10)～12)。 方法二：

1)仪器连接如图21所示。

2)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 设置放大器的增益为30dB, 调

图 2 1 GSM分析仪调制频谱、开关频谱和功率/时间图功能检查(方法二)

节信号发生器电平，使放大器的输出电平为30dBm, GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用 TSCO, 时隙数据选择PN9, 突发时隙类型为 Normal。

3)被校综测仪选出 GSM 调制频谱分析仪( GSM Modulation Spectrum Analyzer),设置 测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为33dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次，设置调制频谱测量模板为默认状态。

4)在被校综测仪的调制频谱测量屏幕上，检查频谱是否在调制频谱的模板内，如果符合默认的模板，在附录A 表 A.19 中的相应位置填写通过。

5)根据附录 A 表 A.19, 在不同的射频频率点重复步骤2)～4)。

6)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 设置放大器的增益为30dB, 调节信号发生器电平，使放大器的输出电平为30dBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用TSCO, 时隙数据选择 PN9, 突发时隙类型为 Normal。

7)被校综测仪选出 GSM 开关频谱分析仪( GSM Switching Spectrum Analyzer),设置测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为33dBm, 训练序列同步为 TSCO, 测量触发为射频功率或IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次，设置开关频谱测量模板为默认状态。

8)在被校综测仪的开关频谱测量屏幕上，检查频谱是否在开关频谱的模板内，如果符合默认的模板，在附录A 表 A.19 中的相应位置填写通过。

9)根据附录A 表 A.19, 在不同的射频频率点重复步骤6)～8)。

10)将数字调制信号发生器射频频率设为890.2MHz, 设置放大器的增益为30dB, 调节信号发生器电平，使放大器的输出电平为30dBm,GSM 数字调制打开，使用突发输出，训练序列使用TSCO, 时隙数据选择 PN9, 突发时隙类型为 Normal。

11)被校综测仪选出功率/时间分析仪 ( P/T Analyzer),设置测量频率为890.2MHz, 参考电平(期待电平)为33dBm, 训练序列同步为TSCO, 测量触发为射频功率或者 IF 功率，打开多次测量平均功能，平均次数为20次。设置功率/时间分析模板为默认状态。

12)在被校综测仪的功率/时间分析仪 ( P/T Analyzer) 屏幕上，检查突发功率曲线是否在功率-时间模板内，如果符合默认的模板，在附录A 表 A.19 中的相应位置填写通过。

13)根据附录 A表 A.19, 在不同的射频频率点重复步骤10)～12)。

8 校准结果表达

校准后，出据校准证书。校准证书由封面和校准数据组成。封面由校准机构确定统一格式，校准数据按附录 A 所列数据表格，并可根据被测仪表的情况进行填写。证书上的信息应满足以下等信息要求。

1)标题，如“校准证书”或“校准报告”;

2)实验室名称和地址;

3)证书或报告的惟一 性标识(如编号),每页及总页数的标识;

4)送校单位的名称和地址;

5)被校对象的描述和明确标识;

6)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;

7)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

8)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

9)校准环境的描述;

10)校准结果及其测量不确定度;

11)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识，以及签发日期。

9 复校时间间隔

校准时间间隔原则上由用户根据使用情况自行确定，但推荐为1年。带*的校准项目作为选项，复校时按校准用户的要求进行。

附录 A

校准记录表格

该记录表格以 Agilent的8960series E5515B和 R/S的 CMU200 校准要求为参考，给出的频率校准点、电平校准点以及误差极限，不同型号的GSM数字移动通信综测仪应根据其性能测试手册和技术指标采用相应的值。

当参考晶振经过调整时，频率示值校准准确度为1.6×10-8

表A.2-1射频信号发生器输出功率电平示值(移动电话综合测试仪)

表A.2-1(续)

置信概率95%时k=2,扩展不确定度Uc=0.30dB。

表A.2-2射频信号发生器输出功率电平示值(基站综合测试仪)

表A.2-2(续)

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 Upc=0.30dB。

表A.3射频信号发生器频谱纯度测量

置信概率95%时k=2,扩展不确定度U。=2.0dB。

表 A.4 射频信号发生器频谱纯度测量(杂散信号、非谐波)

f₁为射频信号发生器输出频率，f₂为杂散信号(非谐波)频率，具体的频率点设置可根据不同型号的被校综测仪的性能测试手册要求而定。

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 U.=2.0dB。

表 A.5 射频信号发生器单边带相位噪声的测量

射频频率点、电平值、偏置频率和上限可根据不同型号的被校综测仪的性能测试的要求而定。 k= 1.73,扩展不确定度 UPn=1.0dB。

表 A.6-1 GSM信号发生器数字调制质量参数(移动电话综合测试仪)

表 A.6-2 GSM信号发生器数字调制质量参数(基站综合测试仪)

表A.7射频分析仪频率示值

当参考晶振经过调整时，频率测量校准准确度为1.7×10⁻。

表 A.8-1 ( 续 )

测量范围：-50dBm～10dBm。

置信概率95%时k=2,扩展不确定度Upc=0.26dB。 测量范围：13dBm～30dBm。

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 Upc=0.26dB。

表A.8-2射频分析仪功率示值(基站综合测试仪)

测量范围：-5dBm～10dBm。

置信概率95%时k=2,扩展不确定度i 测量范围：13dBm～30dBm。

表 A.9-1 GSM分析仪数字调制质量参数测量示值(移动电话综合测试仪)

峰值相位误差测量最大允许误差 Uᴀ=±1degree。

均方根相位误差测量最大允许误差 UA=±0.3degrees。 频率误差测量最大允许误差 UA₃=±1Hz。

表 A.9-2 GSM分析仪数字调制质量参数测量示值(基站综合测试仪)

E-GSM

频率误差测量最大允许误差UA₃=±1Hz。

表A.10音频信号发生器输出频率示值

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 Uv=0.5%。

表 A.1 2 音频信号发生器输出失真测量

当大部分实际校准结果的失真度小于0 .1 % 时，k=2.45, 扩展不确定度 Un=0.022% ( 绝对)。 当某些实际校准结果的失真度小于0 . 5%时，k=1.73, 扩展不确定度 Uᴅ=0.06% (绝对)。

表 A. 12( 续 )

当大部分实际校准结果的失真度小于0 . 1%时，k=1.73, 扩展不确定度 Up=0.01% ( 绝对)。

当某些实际校准结果的失真度小于0 .5%时，k=1.73, 扩展不确定度 Up=0.05% ( 绝对)。

表 A.13 音频分析仪测量频率示值

表 A.14 音频分析仪测量电压示值

k=1.73, 扩展不确定度 Uv=0.5%。

表A.15音频分析仪测量失真示值

表 A.15 ( 续 )

基波频率：1000Hz。

基波电平：1V。

标准音频失真源相对最大允许误差 am=±0.5%。

表A.16射频输入和输出端口(RF in/out)的电压驻波比的测量

k=1.73, 扩展不确定度 UR=1.0dB。

表A.17移动电话呼叫信令功能和误码率功能检查(GSM移动电话综合测试仪)

表 A.18 GSM分析仪的调制频谱、开关频谱和功率/时间图 功能 检查 ( 方法 一 ) GSM移动电话综合测试仪

调制频谱功能检查

开关频谱功能检查

表 A.19 GSM 分析仪的调制频谱、开关频谱和功率/时间图功能检查(方法二)

GSM移动电话综合测试仪

附录 B

主要校准项目的示值校准不确定度评定实例

B1 射频信号发生器频率示值不确定度评定

B1.1 不确定度来源

1)带有高稳晶振的频率计的频率最大允许误差 U₆。

2)带有高稳晶振的频率计的频率分辨力 a12。

3)参考晶振调整后的稳定性 a130

4)温度稳定度a14。

RF频率不确定度误差分析

各分量相互独立。

参考晶振未经过调整时

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 U=1.2×10-⁸。 参考晶振经过调整时：8

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 U,=1.6×10-⁸。

当参考晶振未经过调整时，频率示值校准准确度为1.2×10⁻⁸。

当参考晶振经过调整时，频率示值校准准确度为1.6×10⁻⁸。 B2 射频信号发生器输出功率电平示值不确定度评定

在进行评定分析前将信号功率电平在传输过程中的几个功率概念表述如下：

信号源

P。

负载

P. PL

图22 信号源与负载间功率传输示意图

由于存在源端反射 T。及负载端反射 T, 信号源的功率不能全部为负载所吸收，用下面公式来描述这个传送过程。

式中 P₁—— 负载吸收的功率;

P。— 信号源传输到无反射负载上的功率，通过用 P。来代表信号源的功率。 由于存在Fc、T₁ 反射系数，源端功率与负载吸收功率的关系如上公式所描述。

还要引入 P₁ 功率概念，它是信号从信号源到负载之间来回反射之后进入介面 A的总功率。

P, 为信号从信号源到负载之间来回反射之后从介面 A 反射回去的总功率。

P,=P;IT₁I²

由于在小误差时 ,在公式换算中，功率电平的相对误差与 dB 表示的相对误差成正比，因此直接用dB 计算误差不影响误差合成的准确性，这样计算更方便简捷。

射频信号发生器输出功率电平示值的不确定度评定 B2.1 不确定度来源

1)功率计参考功率电平最大允许误差 Up₁。

2)校准过程的连接及读数重复性 a₂2。

3)功率计校准过程的失配误差 a230

4)功率计的测量线性 a24。

5)频谱分析仪的电平测量线性 a₂5。

6)频谱分析仪的量程误差、衰减器误差、分辨率误差等的系统误差部分可以用以下方法消除。频谱分析仪校准时，在相同的使用量程、相同的使用条件下校准，它们的重复性误差在a₂2中体现。

一阶数学模型：Ps=P₁+(P₂-P₁)(dBm)

完全数学模型：

式中 △(a;;)—— 相应的误差源。

B2.2 不确定度分析

1)功率计参考功率最大允许误差u₂10

Upi=3%,k=2

UpI=(0.03×4.34)dB=0.12dB

2)校准过程连接及读数重复性 u22。

经过实验 a₂2=0.09dB, 其为正态分布。

3)校准过程的失配误差U23。

所用标准是用校准因子修正过的功率示值，因此它显示的功率值是入射功率，而 P。 为信号源传输到无反射负载上的功率：

P。=P;11-TcILI²

当用 P 去计算源端功率 P。时，由于 T₆T₁ 之间的相位未知只能将11- I₆T₁I² 的 (Tc×F) 处理成误差。它的误差极值为a₂3= 21T₆I|T₁I, 它的误差分布为反正弦分布。

该项误差是大误差，应认真对待，必须实测信号源和被校综测仪的驻波比，然后再计算该项误差，这里给出典型值。由于被校综测仪的射频输出端口的驻波比一般小于1.5, 前面所要求功率计探头的驻波比为小于1.1,因此反射系数IT₆I 和IT₁I 的典型值，分别为

0.2和0.05,即IFGI=0.2,ITI=0.05。

a₂3=4.34×2×ITcIITLI=0.087dB,

4)功率计线性误差 U₂24。

a24=0.1dB

5)频谱分析仪的电平测量线性 a₂5。

a₂5=0.2 dB (OdB～-70dB),其为均匀分布。 B2.3 不确定度合成

各分量独立不相关。

uPc=√u21+u2₂+u23+u24+u2₅ Upc=0.15dB

B3 射频信号发生器频谱纯度测量不确定度评定 B3.1 不确定度来源

1)频谱分析仪电平测量的频率响应 a31。

2)频谱分析仪电平测量的线性 a32。

3)N 型电缆插入损耗的频率响应 a₃30

4)谐波信号的不稳定性 a340

B3.2 不确定度分析

1)频谱分析仪电平测量的频率响应 a₃1=1dB。

2)频谱分析仪电平测量的线性 a₃2=1dB(OdB～-95dB)。

3)N型电缆插入损耗的频率响应 a33=0.5dB。

4)谐波信号的不稳定性 a34=1dB。 B3.3不确定度合成

表(续 )

谐波测量不确定度误差分析

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 Ua=2.0dB。

B4 射频信号发生器单边带相位噪声的测量不确定度评定

校准结果&不确定度评定：

B4.1 不确定度来源

1)频谱分析仪电平测量的线性 a41。

2)频谱分析仪分辨力带宽准确度a42。

B4.2 不确定度分析

1)频谱分析仪电平测量的线性 a₄1=1dB (OdB～-95dB)。

2)频谱分析仪分辨力带宽的对数准确度 a₄₂≈0.12dB(RBW:3%)<100kHz。 B4.3 不确定度合成

相位噪声测量不确定度误差分析

k=1.73, 扩展不确定度 UPN=1.0dB。

校准结果£不确定度评定：

B4.4 不确定度来源

1)相位噪声分析仪的测量最大允许误差a51。

2)相位噪声分析仪的测量分辨力 a52。 B4.5 不确定度分析

1)相位噪声分析仪的测量最大允许误差 a₅1=1dB。

2)相位噪声分析仪的测量分辨力 as₂=0.05dB。 B4.6不确定度合成

k=1.73, 扩展不确定度 UpN=1.0dB。

B5 GSM 信号发生器数字调制质量参数不确定度评定

GSM 数字调制信号源所用调制类型是0.3高斯滤波器的 GMSK,数据比特为伪随机序列。该调制类型为恒包络调制，通过相位的变化来传递信息，因此在矢量平面上进行数字调制质量分析时，相位误差是主要的调制质量参数，其中包括峰值相位误差(所分析的 147个调制符号中相位误差最大的一个误差值，)均方根相位误差(所分析的147个调制符号相位误差的均方根平均值)。另外为了分析数字调制幅度的平坦度，还要测量147个调制符号的幅度最大和最小差值。

B5.1 峰值相位误差的不确定度的评定

1)不确定度来源

数字调制信号分析仪的峰值相位误差测量最大允许误差 Ug₁。

2)不确定度分析

数字调制信号分析仪的峰值相位误差测量最大允许误差 Ug₁=±1 degree。 B5.2 均方根相位误差的不确定度的评定

1)不确定度分量

数字调制信号分析仪的均方根相位误差测量最大允许误差 U。

数字调制信号分析仪的均方根相位误差测量最大允许误差 U₂=±0.3degrees。 B5.3 频率误差的不确定度的评定

1)不确定度分量。

数字调制信号分析仪的频率误差测量最大允许误差 Ug。

2)不确定度分析。

数字调制信号分析仪的频率误差测量最大允许误差 U₃=±5×10⁻⁹。 B5.4 调制幅度误差的不确定度的评定

数字调制信号分析仪的调制幅度误差测量最大允许误差 Ug。

数字调制信号分析仪的调制幅度误差测量最大允许误差 Ug₆=±0.1dB。

B6 射频分析仪频率示值不确定度评定

校准结果f。不确定度评定：

B6.1 不确定度来源

1)带有高稳晶振的数字调制信号源的频率最大允许误差 U₁。

2)被校综测仪频率计的频率分辨力 a72。

3)参考晶振调整后的稳定性a730

4)温度稳定度 a740

B6.2 不确定度分析

1)带有高稳晶振的频率计的频率最大允许误差

2)被校综测仪频率计的频率分辨力误差 a72=5×10⁻⁹。

3)参考晶振调整后的稳定性 a73=1×10-⁸。

4)温度稳定度为5×10⁻⁹,用a₇4表示。

B6.3 不确定度合成

参考晶振未经过调整时： 置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度

参考晶振经过调整时：

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度

当参考晶振未经过调整时，频率测量校准准确度为

当参考晶振经过调整时，频率测量校准准确度为1 B7 射频分析仪功率示值不确定度评定

小功率测量校准方法：(-50dBm～10dBm)

小功率计电平测量的不确定度分析

B7.1 不确定度来源

1)功率计参考功率电平最大允许误差 Up₂。

2)功率计的线性误差 a82。

3)双阴接头引起的插损α83。

4)校准过程的连接及读数重复性 a840

5)功率计校准标准信号源的失配误差a85。

6)被测综测仪测量标准信号源的失配误差 a860 B7.2 不确定度分析

1)功率计参考功率最大允许误差 u₈1。 Up=3%

Up₂=(0.03×4.34)dB=0.12dB

2)功率计线性误差 U₈2。

a₈2=0.1dB

3)双阴接头引起的插损 u830

a₈3=0.02dB

4)校准过程连接及读数重复性 u84。

经过实验 a84=0.09dB, 其为正态分布

5)功率计校准标准信号源过程的失配误差 U₈50

所用标准是用校准因子修正过的功率示值，因此它显示的功率值是入射功率，而 P。 为信号源传输到无反射负载上的功率。

P。=P11-TT₁I²

当用 P; 去计算源端功率 P。时，由于FcIL 之间的相位未知只能将11-I₆ILI² 的 (Tc×I) 处理成误差。它的误差极值为 a₈5= 2 IFgIITI, 它的误差分布为反正弦分布。

该项误差是大误差，应认真对待，最好实测信号源和被校综测仪的驻波比，然后再计算该项误差，这里给出典型值，由于信号源的射频端口的驻波比一般小于1.3,前面所要求功率计探头的驻波比为小于1.1,因此反射系数1FG1和ITI 的典型值，分别为0.13和 0.05,即IFGI=0.13,TLI=0.05。

a85=4.34×2×IIcIITI=0.056dB U₈5=0.056/√2dB

6)被测综测仪测量标准信号源过程的失配误差 u86

综测仪的功率电平示值和功率计一样，都应该是入射功率，标准信号源传输到综测仪

功率计负载的入射功率为

而 P。为信号源传输到无反射负载上的功率。

当用P。去计算入射功率 P'; 时，由于I₆ I ' 之间的相位未知只能将11-T₆I'I² 的 (Tc×I') 处理成误差。它的误差极值为 a₈6 =21 FcIII'1, 它的误差分布为反正弦分布。

由于信号源的射频端口的驻波比一般小于1.3,被校综测仪的射频输入端口驻波比一般小于1.25,因此反射系数IFc1 和II'I 的典型值，分别为0.13和0.11,即IFcI=0.13, II'L1=0.11。

a86=4.34×2×IFcIII'LI=0.124dB

该项误差是大误差，应认真对待，最好实测信号源和被校综测仪的驻波比，然后再计算该项误差。

B7.3 不确定度合成

表(续)

测量范围：-50dBm～10dBm 各分量独立不相关。

upc=0.13dB

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 UPc=0.26dB 中功率测量校准方法：(13dBm～30dBm)

中功率计电平测量的不确定度分析

B7.4 不确定度来源

1)中功率计参考功率电平最大允许误差 UM。

2)中功率计的线性误差 a ₉2。

3)双阳接头引起的插损 a₉3。

4)校准过程的连接及读数重复性 a₉4。

5)中功率计测量耦合器输出信号时的失配误差 a₉so

6)被测综测仪测量耦合器输出信号时的失配误差α960 B7.5 不确定度分析

1)中功率计参考功率最大允许误差 U91。

Um=3%

UM=(0.03×4.34)dB=0.12dB

2)功率计线性误差 Ug₂。

a₉2=4%

ag₂=(0.04×4.34)dB=0.17dB

3)双阴接头引起的插损 u₉3。

a₉3=0.02dB

4)校准过程连接及读数重复性 u₉4。

经过实验 a₉4=0.09dB, 其为正态分布。

5)功率计校准标准信号源过程的失配误差 u₉5。

所用标准是用校准因子修正过的功率示值，因此它显示的功率值是入射功率，而P。 为信号源传输到无反射负载上的功率

P。=P11-IcEILI²

当用P₁ 去计算源端功率 P。时，由于IcEI, 之间的相位未知只能将11-IcEI₁I² 的 ( IcE×T.) 处理成误差。它的误差极值为 as =21TceIIT₁1,它的误差分布为反正弦分布。

由于耦合器具有40dB的方向性，因此等效反射系数ITceI 可近似等于耦合器输出端口的反射系数，此射频端口的驻波比一般小于1.1,前面所要求中功率计探头的驻波比为小于1.1,因此反射系数IFcE I和IT₁1 的典型值，分别为0.05和0.05,即IFceI=0.05, ITLI=0.05。

a₉5=4.34×2×ITcEIITLI=0.022dB U₉s=0.022/√2dB

6)被测综测仪测量标准信号源过程的失配误差u₉6。

综测仪的功率电平示值和功率计一样，都应该是入射功率，因此它显示的功率值是入射功率 P′;, 而 P。为信号源传输到无反射负载上的功率

P。=P11-FcEI'L I²

当用 P′ 去计算源端功率 P。时，由于TcEI' 之间的相位未知只能将11-IcEI'I² 的 (TcE×I′L) 处理成误差。它的误差极值为 a₉6= 21Tc II',1,它的误差分布为反正弦分布。

由于耦合器具有40dB的方向性，因此等效反射系数ITceI 可近似等于耦合器输出端口的 S₂₂, 此射频端口 S₂₂的驻波比一般小于1.1,被校综测仪的射频输入端口驻波比一般小于1.25,因此反射系数ITce1和II'1 的典型值，分别为0.05和0.11,即1FceI=0.05,I I'L1=0.11。

B7.6 不确定度合成

测量范围：13dBm～30dBm

Upc=√u21+u2₂+ubs+u24+u24+u2s+u3₆

数字解调分析校准结果不确定度评定：

被校综合测试仪的解调分析仪功能原理基本与数字调制信号分析仪相同，但是该分析仪的测量精度和准确度比数字调制信号分析仪低，用高质量的标准数字调制信号送入被校综测仪解调分析，综测仪所测量的结果为仪器的剩余误差，测量准确度直接引用标准数字调制信号的出厂技术指标。

B8.1 峰值相位误差的不确定度的评定

1)不确定度来源。

数字调制信号源的峰值相位误差测量最大允许误差 UA₁。

数字调制信号源的峰值相位误差测量最大允许误差 UA₁=±1degree。 B8.2 均方根相位误差的不确定度的评定

数字调制信号源的均方根相位误差测量最大允许误差 UA₂。

数字调制信号源的均方根相位误差测量最大允许误差 UA₂=±0.3degrees。 B8.3 频率误差的不确定度的评定

数字调制信号源的频率误差测量最大允许误差 UA₃。

数字调制信号源的频率误差测量最大允许误差 UA=±1Hz。 B9 音频信号发生器输出频率示值不确定度评定

校准结果f. 不确定度评定：

B9.1 不确定度来源

1)频率计数器频率最大允许误差 UB₁。

2)频率计数器频率分辨力 aB₂。

B9.2 不确定度分析

1)频率计数器频率最大允许误差 UB=±1×10-8(±0.0001Hz f<10kHz)。

2)频率计数器频率分辨力误差 aB₂=0.0005Hz。

B9.3 不确定度合成

合成标准不确定度：

k=1.73, 扩展不确定度 U₄=0.0005Hz。

频率示值校准准确度为0.0005Hz(绝对)。

B10 音频信号发生器输出电压示值不确定度评定

校准结果 V 不确定度评定：

B10.1 不确定度来源

1)数字电压表 AC电压最大允许误差 Uc。

2)数字电压表AC 电压分辨力 ac₂o

B10.2 不确定度分析

1)数字电压表AC电压最大允许误差 Uc₁=0.5% ( 频率范围：20Hz～20kHz,电压范围 RMS:100mV～5V)。

2)数字电压表AC 电压分辨力误差 ac₂=0.05mV(0.05% 电压范围RMS:100mV~ 5V)。

B10.3不确定度合成

合成标准不确定度

置信概率95%时 k=2, 扩展不确定度 Uv=0.5% B11 音频信号发生器输出失真测量不确定度评定

校准结果失真度 D 不确定度评定：

B11.1 不确定度来源

1)AF分析仪失真度测量最大允许误差 UDo

2)AF 分析仪失真度测量残余失真和噪声 aD₂。

B11.2 不确定度分析

1)AF 分析仪失真度测量相对最大允许误差 Un₁=1dB ( 频率范围：20Hz～20kHz电压范围RMS:100mV~5V)。 用百分数表示为 Un≈12%, 当大部分实际校准结果的失真度小于0.1%时，绝对最大允许误差为 Un ( 绝对 )= 0.012%,当某些实际校准结果的失真度小于0.5%时，绝对准确度为 Up₁( 绝对)=0 . 06%。

2)AF分析仪失真度测量残余失真和噪声 an2=±0.01% ( 绝对)。

B11.3 不确定度合成

当大部分实际校准结果的失真度小于0.1%时

合成标准不确定度： , 所以 u。=0.009% ( 绝对)

k=2.45, 扩展不确定度 Up=0.022% ( 绝对)

当某些实际校准结果的失真度小于0.5%时

合成标准不确定度 ,所以 (绝对)

k=1.73, 扩展不确定度 Up= 0.06% (绝对)。

B11.4 不确定度来源

1)AF失真频谱分析仪失真度测量最大允许误差 aE。

2)AF 失真频谱分析仪失真度测量残余失真和噪声 ag₂。

B11.5 不确定度分析

1)AF 失真频谱分析仪失真度测量相对最大允许误差 aE₁=±10% ( 频率范围：20Hz~ 20kHz电压 范围RMS:100mV～5V)。当大部分实际校准结果的失真度小于0.1%时，绝对最大允许误差为 aE=0.01%, 当某些实际校准结果的失真度小于0.5%时，绝对准确度为 aE₁=0.05%。

2)AF失真频谱分析仪失真度测量残余失真和噪声ag₂=±0.001% ( 绝对)。

合成标准不确定度 ,所以 u。=0.006% ( 绝对) k=1.73, 扩展不确定度 Up=0.01% ( 绝对)。

合成标准不确定度：,所以 (绝对) k=1.73, 扩展不确定度 Up=0.05% ( 绝对)

B12 音频分析仪测量频率示值不确定度评定校准结果f. 不确定度评定：

B12.1 不确定度来源

1)频率计数器频率最大允许误差 aF₁。

2)频率计数器频率分辨力 aF₂。

3)被校 AF 分析仪频率测量分辨力 aro

B12.2 不确定度分析

1)频率计数器频率最大允许误差 ar=1×10-⁸(0.0001Hz,f<10kHz)。

2)频率计数器频率分辨力误差aF₂=0.0005Hz。

3)被校 AF分析仪频率测量分辨力误差 ar₃=0.005Hz。

B12.3 不确定度合成

各分量独立不相关。 合成标准不确定度：

k=1.73, 扩展不确定度UF=0.005Hz ,频率测量校准准确度为0.005Hz(绝对)。 B13 音频分析仪测量电压示值不确定度评定

校准结果 V。不确定度评定：

B13.1 不确定度来源

1)数字电压表AC电压最大允许误差aG₁。

2)数字