測試用射頻屏蔽箱校準結(jié)構(gòu)不確定度評定實例

1、附錄C校準結(jié)果不確定度評定示例C1屏蔽效能測量不確定度C1.1不確定度來源實際過程中由于存在人為因素，發(fā)射天線和接收天線之間的距離是變化的， 信號發(fā)生器輸出功率也存在變化，還有底面和墻面對發(fā)射天線和接收天線的影響， 則屏蔽效能的不確定度分量為： TOC o 1-5 h z 校準過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度U1；校準過程中信號發(fā)生器、功率放大器輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度U2；接收機的線性度所引入的不確定度 U3；校準過程中環(huán)境溫度的變化所引入的不確定度U4；參考測量和實際測量過程之間發(fā)射天線相對接收天線距離誤差所引入的不確定度U5；互耦：接收天線對墻面的鏡像所引入的不確定度U6；

2、互耦：接收天線對底面的鏡像所引入的不確定度U7；互耦：發(fā)射天線對墻面的鏡像所引入的不確定度U8；互耦：發(fā)射天線對底面的鏡像所引入的不確定度U9；不同測試場地所引入的不確定度 U10 ；C1.2不確定度評定C1.2.1校準過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度在相同測量程序、相同測試者、相同測量設(shè)備及被測物、相同距離條件下，在短時間內(nèi)重復(fù)測量，以符合測量重復(fù)性的要求。重復(fù)10次測量，屏蔽效能單位dB,表C.1屏蔽效能測量值測量次數(shù)屏蔽效能(dB)153.6259.5356.3455.9552.1654.3760.5853.9961.21058.3n - 2(Xi x)則這10次測量的平均值實驗

3、標準差U1= S =n(n 1)=1.00dBi 1C1.2.2校準過程中信號發(fā)生器、功率放大器輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度 由實驗數(shù)據(jù)得到，測量過程中信號發(fā)生器輸出電平穩(wěn)定度為0.05dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布。k=. 3標準不確定度 U2 =0.05/ 3 =0.029dBC1.2.3接收機線性度所引入的不確定度由頻譜分析儀指標說明書得到，線性度測量最大允許誤差土 0.13dB設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布 k=3，則標準不確定度U3=0.13/ . 3 =0.075dBC1.2.4校準過程中環(huán)境溫度的變化所引入的不確定度假設(shè)校準過程中，實驗環(huán)境溫度偏差： 土

4、1oC由文獻2.2第46頁溫度對結(jié) 果的影響公式可得誤差半寬度為：(1 C)2.3(4. 0%/ C)2(1.2%/ C)2)2. 41%0. 10dB設(shè)測量值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布k = 、3標準不確定度 U4 =0.10/ . 30.058dBC1.2.5參考測量和實際測量過程之間發(fā)射天線相對接收天線距離誤差所引入的不確定度d (dB )20 log( 1 d)發(fā)射天線和接收天線之間間隔距離為0.6m，使用米尺測量發(fā)射天線和接收天線之間的距離，經(jīng)多次試驗數(shù)據(jù)得到，參考電平和屏蔽效能測量過程之間距離 最大誤差為0.05m，相對于 0.6m 的相對誤差為 8.33%，則1 2 1 3

5、d(dB) 8.686 (x x2-x3)0.72dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分-23布為均勻分布，k=3標準不確定度 U5 =0.72dBA 3 =0.42dBC1.2.6參考測量和實際測量過程之間發(fā)射天線相對接收天線增益變化引入的誤差由實驗數(shù)據(jù)得到，參考測量和存在屏蔽體時測量過程之間， 發(fā)射天線相對接收天線增益變化引入的誤差約為1dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，k=3標準不確定度 U6 =1/ 3=0.58dBC1.2.7參考測量和實際測量過程之間，測量線纜位置變化造成的電磁場變化引入 的誤差由實驗數(shù)據(jù)得到，參考測量和存在屏蔽體時測量過程之間，測量線纜位置變化造成的電磁場變

6、化引入的誤差約為 1dB,設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，k=：3標準不確定度 U7 =1/ 3 =0.58dBC1.2.8互耦：接收天線對墻面的鏡像所引入的不確定度接收天線對墻面的鏡像引起的誤差，由文獻2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標準不確定度U8=0.5/ 3 =0.29dBC1.2.9互耦：接收天線對底面的鏡像所引入的不確定度接收天線對底面的鏡像引起的誤差，由文獻2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標準不確定度U9=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.10互耦：發(fā)射天線對墻面的鏡像所引入的不確

7、定度發(fā)射天線對墻面的鏡像引起的誤差，由文獻2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標準不確定度ui0=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.11互耦：發(fā)射天線對底面的鏡像所引入的不確定度發(fā)射天線對底面的鏡像引起的誤差，由文獻2.2得到該值半寬為0.5dB，設(shè)該值落在該區(qū)間內(nèi)的概率分布為均勻分布，則標準不確定度uii=0.5/ . 3 =0.29dBC1.2.12不同測試場地所引入的不確定度根據(jù)各種實驗和經(jīng)驗數(shù)據(jù)所得，U12=1.00dBC1.3不確定分量合成表C.2屏蔽效能測量不確定度分量綜合表IUj不確定度來源Ai分布kiA類標準不確定度B類標準不確定度

8、1U1校準過程中的連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度/1.00dB/2U2信號源：輸出電平穩(wěn)定度所引入的不確定度0.05dB均勻/0.029dB3U3接收機：線性度所引入的不確定度0.13dB/0.075dB4U4環(huán)境溫度所引入的不確定 度0.10dB均勻/0.058dB5U5參考電平測量和屏蔽效能 測量過程之間發(fā)射天線相 對接收天線距離誤差所引 入的不確定度8.33%均勻/0.42dB6U6參考測量和實際測量過程之間發(fā)射天線相對接收天線增益變化引入的誤差1dB均勻/0.58dB7U7參考測量和實際測量過程 之間，測量線纜位置變化 造成的電磁場變化引入的誤差1dB均勻/0.58dB8U8互耦：接

9、收天線對墻面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB9U9互耦：接收天線對地面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB10U10互耦：發(fā)射天線對墻面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB11U11互耦：發(fā)射天線對地面的鏡像所引入的不確定度0.5dB均勻/0.29dB12U12不同測試場地所引入的不確定度/1.00 dB假設(shè)以上各不確定度分量獨立不相關(guān)，則合成標準不確定度9uc 、ui21.79dB21.793.6 dBc-.i i i擴展因子為k = 2,則擴展不確定度U為：U k UcC2輸入端口電壓駐波比C2.1測量方法先用開路器、短路器和負載單端口校準網(wǎng)絡(luò)

10、分析儀，然后用網(wǎng)絡(luò)分析儀測量射頻屏蔽箱輸入端口電壓駐波比。C2.2不確定度來源網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測量誤差引入的不確定度；連接及讀數(shù)重復(fù)性所引入的不確定度；C2.3數(shù)學(xué)模型PdUT= Pm,ref + S P,unc+ S P,rep( 5)式中Pdut被測量射頻信號發(fā)生器輸出功率電平的校準結(jié)果SP,unc網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測量誤差引入的不確定度SP,rep連接及讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度C2.4不確定度各分量的評定C2.4.1網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測量誤差引入的不確定度被測射頻屏蔽箱輸入端電壓駐波比5 TOC o 1-5 h z 由公式VSWR=( 1+ p) / (1- p)(6)根據(jù)不確定度傳播

11、定律：2 n f 2 2uc (y)=()U (Xi)(7)i 1 xi可得VSWR的標準不確定度：u2(VSWR)= 42( p )/(- p4(8)那么對于VSWR的標準不確定度u(VSWR為:u(VSWR= 2u( p )/(- p2(9)C2.4.2連接及讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度分量U2經(jīng)試驗，校準過程的連接及讀數(shù)重復(fù)性a2 =0.006設(shè)測量值落在該區(qū)間的概率分布為正態(tài)分布，k2 =3, u2 = a2/ k2 =0.006/3=0.002C2.5相關(guān)性各個不確定度分量之間沒有值得考慮的相關(guān)性C2.6不確定度分量匯總表表C.3不確定度分量匯總iUi不確定度來源標準不確定度U(Xi)標準不確定度分量 Ui(Pdut)1U1網(wǎng)絡(luò)分析儀S11的測量2u( p )/(- p 22u( p )/(- p2誤差對結(jié)果的影響2U2連接及讀數(shù)重復(fù)性所引 入的不確定度0.0020.002C2.7合成標準不確定度uc ( Pdut)= , ui2(10)ucu( P )/(牛 p2(11)C2.8被測量分布的估計假定測量接近正態(tài)分布，設(shè)定 k= 2,大體對應(yīng)于95%的