射頻阻抗計(jì)量器具檢定系統(tǒng)

1、射頻阻抗計(jì)量器具檢定系統(tǒng)本檢定系統(tǒng)適用于射（高）頻集總參數(shù)阻抗計(jì)量器具（即檢測(cè)20kHz-1GHz頻段的R，L，C元件和材料電磁特性所有物儀器設(shè)備和量具、標(biāo)準(zhǔn)件），規(guī)定了射頻（習(xí)慣上也稱高頻）集總參數(shù)阻抗量的量值溯源途徑、傳遞程序及計(jì)量器具的檢定方法。1、 計(jì)量基準(zhǔn)器具1、 高頻集總參數(shù)阻抗的國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)器具是指用于復(fù)現(xiàn)和保存20kHz-1000GHz高頻阻抗量值（包括電介質(zhì)材料的復(fù)數(shù)介電常數(shù)和軟磁材料的復(fù)數(shù)導(dǎo)磁率）的計(jì)量設(shè)備和量具。2、 射（高）頻集總參數(shù)阻抗計(jì)量基準(zhǔn)器具包括：2.1空氣介質(zhì)同軸線阻抗基準(zhǔn)，其阻抗量值由同軸線尺寸和材料電磁特性經(jīng)理論計(jì)算求得。它用以校準(zhǔn)按反射系數(shù)測(cè)量原理設(shè)計(jì)的

2、高頻阻抗精密測(cè)量裝置?？諝饨橘|(zhì)同軸線也是微波阻抗國(guó)家基準(zhǔn)，本檢定系統(tǒng)移用它，有利于射（高）頻、微波阻抗量值的統(tǒng)一。在（1-1000）MHz頻段，其技術(shù)指標(biāo)為：反射系數(shù)模值：1.0000.002。相角：1800.5。2.2高頻阻高頻阻抗精密測(cè)量裝置，它是利用從美國(guó)引進(jìn)的HP4191A高頻阻抗分析儀，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確度論證分析，保證高頻集總參數(shù)阻抗量的以下計(jì)量工作性能：頻率：（1-1000）MHz反射系數(shù)模值：1.000(0.003-0.007)相角：1800.5阻抗模值Z：1-10k（0.5-10）%電容C：10pF-100nF(0.2-10)%電感L：10nH-100H（0.2-10）%損耗：tg（D

3、）0.001-0.5(0.002-0.05)2、 高頻集總參數(shù)阻抗標(biāo)準(zhǔn)3、 集總參數(shù)阻抗標(biāo)準(zhǔn)包括：3.1高頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)件50，0，0S。它們由國(guó)家基準(zhǔn)通過(guò)直接比對(duì)法傳遞量值，技術(shù)特性如下：50：0.00250：殘余阻抗小于2m0S：邊緣電容值0.080pF。這些標(biāo)準(zhǔn)件用以校準(zhǔn)按電壓電流比原理設(shè)計(jì)的高頻阻抗分析儀、高頻LCR表等通用高頻阻抗測(cè)量?jī)x器（校準(zhǔn)中還需使用直流以和低頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)伯）。并由50阻抗件組成模擬損耗件校準(zhǔn)Q值、tg值等標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。3.2高頻、低頻阻抗分析儀。這些是市售商品高準(zhǔn)確度阻抗測(cè)量?jī)x器，也用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，用以定標(biāo)低準(zhǔn)確度的阻抗標(biāo)準(zhǔn)量具。其技術(shù)指標(biāo)為：頻率：20kHz-1000

4、MHz阻抗Z：1-10k（1-20%）電容C：10pF-100nF(0.5-20)%電感L：10nH-1.00H（0.5-20）%3.3高Q測(cè)量裝置是按諧振原理設(shè)計(jì)的阻抗測(cè)量設(shè)備，用以定標(biāo)Q值標(biāo)準(zhǔn)、電容損耗標(biāo)準(zhǔn)。其主要技術(shù)指標(biāo)為：頻率：22kHz-70MHzQ值：10.0-1000（1-10）%電容損耗：tg10-2-10-5110-5（電容損耗僅指300kHz和1MHz頻率下）3.4高頻介質(zhì)精密量裝置，是用于定標(biāo)電介質(zhì)材料復(fù)數(shù)介電常數(shù)的設(shè)備，技術(shù)指標(biāo)為：頻率：100kHz-100MHz復(fù)介電常數(shù)實(shí)數(shù)部分：2-100.5%介質(zhì)損耗角正切：tg110-3-110-5110-53.5高頻阻抗標(biāo)準(zhǔn)量

5、具組是適應(yīng)不同阻抗儀器的檢定要求設(shè)計(jì)的，一系列模擬被測(cè)件典型參數(shù)的阻抗件。最主要的有：a、 Q標(biāo)準(zhǔn)量具組：檢定高頻Q表用，頻率：22kHz-70MHz，Q值：60-600，C值：（50-400）pF。b、高頻電感量具組：檢定高頻電感電容測(cè)量?jī)x器，頻率：（0.7-1.55）MHz，電感值：1H-100mH。c、高頻電容量具組：檢定高頻電感電容測(cè)量?jī)x器用，頻率290kHz-1MHz，電容值（100-5000）pF。d、高頻標(biāo)準(zhǔn)電容組：頻率：1kHz-10MHz，電容量：1pF，10 pF，100 pF，1000 pF，連接頭：4端對(duì)。e、高頻電容損耗標(biāo)準(zhǔn)組：頻率：300 kHz，1 MHz，損耗值

6、：110-5-110-4。f、電阻-模擬電感標(biāo)準(zhǔn)：頻率：DC-13MHz，電阻值：0-100k，電感值100H、100mH。（e，f兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)量具用于檢定各類自動(dòng)LCR表）g、標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)樣品：石英、陶瓷、微晶玻璃、窗玻璃、聚乙烯等圓形樣品，值：2-101%，tg值：110-3-110-5。用于檢定標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)損耗測(cè)量?jī)x。3、 高頻集總參數(shù)阻抗工作量具4、 高頻集總參數(shù)阻抗工具量具（或測(cè)量?jī)x器）主要有三大類：應(yīng)用電壓電流比原理的矢量阻抗表，它們大多是無(wú)需進(jìn)行機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件調(diào)節(jié)的自動(dòng)阻抗測(cè)量?jī)x器；應(yīng)用指零法原理的阻抗和導(dǎo)納電橋及應(yīng)用指零法原理的阻抗和導(dǎo)納電橋；應(yīng)用諧振法原理的Q表和LC表。4.1通過(guò)測(cè)量電壓-

7、電流矢量比值來(lái)直接讀出阻抗的模值Z和相角，再由機(jī)內(nèi)微處理器換算出所需的各種阻抗參量，這是大多數(shù)自動(dòng)LCR表的工作原理，其檢定方法是用少量的有功和無(wú)功標(biāo)準(zhǔn)阻抗件考察典型工作狀態(tài)下的阻抗測(cè)量總不確定度。4.2在橋式電路的某部分施加電壓，然后調(diào)節(jié)內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)件，直到接于橋路另一部分的指示器獲得零平衡，利用被測(cè)阻抗與機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)阻抗的確定關(guān)系，給出被測(cè)阻抗讀數(shù)，這類儀器通稱指零法阻抗儀器，其檢定方法通常是利用標(biāo)準(zhǔn)阻抗替代機(jī)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)件的直接比較方法。4.3對(duì)采用串、并聯(lián)諧振技術(shù)設(shè)計(jì)的Q表、介質(zhì)特性測(cè)量?jī)x、電感電容測(cè)量?jī)x、其檢定方法除采用標(biāo)準(zhǔn)阻抗件直接比較以處，沿涉及諧振回路殘余參數(shù)的確定。四、射（高）頻阻抗計(jì)量器

8、具檢定系統(tǒng)框圖附錄高頻集總參數(shù)阻抗檢定中的連接頭所有標(biāo)準(zhǔn)阻抗件的使用都涉及連接頭的使用問(wèn)題。常用的連接頭有：兩端接線柱式、有極性同軸連接頭、中性精密同軸連接頭、三端接頭、四端對(duì)連接頭。1、 兩端接線柱式（或香蕉插頭）適用于Q表等低準(zhǔn)確度諧振式阻抗儀器，采用它將引入各種不確定的殘余阻抗量影響，殘阻約為（1-10）10-3，殘感（1-20）nH，分布電容（0.1-0.3）pF。2、 有極性同軸的連接頭，如N型、BNC型接頭，可大大減少分布參量影響，因而被不少高頻指零阻抗儀器采用，但仍存在連接不定性，也不便于軸向引線的兩端元件連接，故檢定工作中不常使用。3、 中性精密同軸連接頭具有限定的參考平面，機(jī)械和熱的穩(wěn)定性，良好的屏蔽及連接重復(fù)性，是高頻高準(zhǔn)確度阻抗校準(zhǔn)和檢定工作中最適宜的連接頭，其殘量為：短路電感小于0.1nH，殘阻小于