ĐLVN 117:2003 docx

3 văn bản kỹ thuật đo lờng việt nam ĐLVN 117 : 2003 Máy phân tích phổ - Quy trình hiệu chuẩn Spectrum analyzers - Methods and means of calibration 1 Phạm vi áp dụng Văn bản kỹ thuật ny quy định quy trình hiệu chuẩn các loại máy phân tích phổ có các tính năng kỹ thuật cơ bản nằm trong phạm vi sau: - Giải tần lm việc: 20 Hz ữ 26, 5 GHz; - Tần số nhịp: 0 Hz ; 100 Hz ữ 26,5 GHz; - Thời gian quét : 50 s ữ 6000 s; - Độ phân dải băng thông : 1 Hz ữ 1 MHz; - Mức chỉ thị : + 30 dBm; - Mức nhiễu tạp trung bình : - 90 dBm ữ - 147 dBm; - Độ bằng phẳng đáp tuyến tần số : 0,7 dB ữ 3,2 dB; - Đầu ra hiệu chuẩn : f = 300 MHz; - Tần số gốc 10 MHz. Độ ổn định tần số 10 8 /ngy. 2 Các phép hiệu chuẩn Phải lần lợt tiến hnh các phép hiệu chuẩn ghi trong bảng 1. Bảng 1 TT Tên phép hiệu chuẩn Theo điều mục của QTHC 1 2 3 1 Kiểm tra bên ngoi 5.1 2 Kiểm tra kỹ thuật 5.2 3 Kiểm tra đo lờng 5.3 - Xác định sai số v độ ổn định tần số gốc 10 MHz 5.3.1 - Xác định độ chính xác công suất đầu ra "1ST LO OUTPUT" 5.3.2 4 ĐLVN 117 : 2003 1 2 3 - Xác định độ chính xác về biên độ v tần số của đầu ra chuẩn 5.3.3 - Xác định mức tạp nhiễu trung bình 5.3.4 - Xác định độ chính xác của thời gian quét nhanh 5.3.5 - Xác định độ chính xác của bộ đếm tần số. 5.3.6 - Xác định độ chính xác của tần số nhịp. 5.3.7 - Xác định độ bằng phẳng đáp tuyến tần số 5.3.8 - Xác định độ không đảm bảo đo của khuyếch đại trung tần 5.3.9 - Xác định độ không đảm bảo đo của chuyển mạch suy giảm đầu vo 5.3.10 - Xác định tạp nhiễu của kênh kề cận 5.3.11 - Xác định độ chính xác của độ phân giải băng thông v độ chọn lọc 5.3.12 - Xác định độ không đảm bảo đo của chuyển mạch độ phân giải băng thông 5.3.13 - Xác định độ trung thực của thang chia độ 5.3.14 4 Đánh giá độ không đảm bảo đo 6 3 Phơng tiện hiệu chuẩn 3.1 Khi tiến hnh hiệu chuẩn phải sử dụng các phơng tiện cho trong bảng 2. Bảng 2 TT Phơng tiện hiệu chuẩn Kiểu máy hoặc máy tơng đơng 1 2 3 1 Các bộ tạo mức tổ hợp HP-3335A 2 Má y p hát q uét tổ hợ p 10 MHz ữ 26,5 GHz H P -8340A/B, HP 83650,HP 85650A 3 Máy tạo sóng tổ hợp HP -8662A,HP8663A.HP 83650B 5 ĐLVN 117 : 2003 1 2 3 4 Máy thu đo lờng HP 8902A, ESI 40 5 Máy đo công suất HP 436A,HP 438, 6 Máy đo tần số HP 5343A , HP5342A, HP 5350B, HP 8563EC 7 Các loại đầu đo công suất DC - 26,5 GHz HP 8482A, HP 8481, HP 8485, HP8487 8 Các bộ chia công suất HP 11667A, HP 11667C, HP 8563EC 9 Bộ lọc thông thấp 4,4 GHz (hai bộ) HP 11689A, HP 8563EC 10 Tải chuẩn 50 (DC ữ -26,5 GHz) HP 909D, HP 8563EC 11 Bộ lọc thông thấp 50 MHz 0905-0306 12 Các loại cáp v bộ chuyển đổi phù hợp 3.2 Yêu cầu chung đối với các phơng tiện hiệu chuẩn v quá trình hiệu chuẩn 3.2.1 Các phơng tiện dùng để hiệu chuẩn phải có sai số nhỏ hơn ít nhất 3 lần sai số của phân tích phổ cần hiệu chuẩn. 3.2.2 Các phơng tiện dùng để hiệu chuẩn phải l các phơng tiện đã đợc hiệu chuẩn v có giấy chứng nhận hiệu chuẩn. 4 Điều kiện hiệu chuẩn Khi tiến hnh hiệu chuẩn phải đảm bảo các điều kiện sau đây: - Nhiệt độ môi trờng: (20 5) o C; - Độ ẩm tơng đối: (65 + 15) % RH; - áp suất khí quyển: (750 + 30) mmHg; - Điện áp nguồn nuôi: U ac = (1 + 0,02) U d ; (50 + 0,5) Hz. Trong đó: U ac : điện áp nguồn nuôi; U d : điện áp danh định của nguồn nuôi. 6 ĐLVN 117 : 2003 5 Tiến hnh hiệu chuẩn 5.1 Kiểm tra bên ngoi Phải kiểm tra bên ngoi theo các yêu cầu sau đây: 5.1.1 Phân tích phổ cần hiệu chuẩn phải nguyên vẹn không bị hỏng cơ khí, các núm nút điều khiển dễ dng. 5.1.2 Cầu chì, đèn hiệu đúng trị số v không hỏng. 5.2 Kiểm tra kỹ thuật Phải kiểm tra kỹ thuật theo các yêu cầu sau đây: 5.2.1 Xác định chính xác giá trị điện áp nguồn nuôi của máy phân tích phổ. Cắm cáp nguồn vo mạng điện có điện áp nuôi tơng ứng, bật công tắc nguồn đèn chỉ thị v mn hình phải sáng, chỉ thị phải đủ sáng v sắc nét, mn chỉ thị ổn định. Sấy máy theo chỉ dẫn của từng loại máy phân tích phổ. Nếu không có chỉ dẫn thì phải sấy ít nhất 30 phút 5.2.2. Thiết lập một vi giá trị tần số v tần số nhịp. Quan sát mn hình, ghi nhận các giá trị tần số v tần số nhịp vừa đặt. Các giá trị đọc đợc phải tơng ứng với các giá trị tần số v tần số nhịp vừa đặt. 5.2.3 Đa tín hiệu từ máy tạo sóng với giá trị tần số v biên độ nằm trong phạm vi lm việc của máy phân tích phổ cần hiệu chuẩn. Điều chỉnh máy phân tích phổ tới tần số trung tâm tơng ứng giá trị tần số của máy tạo sóng. Thiết lập tần số nhịp bằng 1/5 đến 1/10 tần số trung tâm. Đo giá trị tần số v biên độ tín hiệu đầu vo. 5.3 Kiểm tra đo lờng Máy phân tích phổ phải đợc kiểm tra đo lờng theo trình tự nội dung, ph ơng pháp v yêu cầu sau đây: 5.3.1 Xác định sai số v độ ổn định tần số gốc 10 MHz. 5.3.1.1 Sai số v độ ổn định tần số đợc xác định theo sơ đồ hình 1. 7 đLVN 117 : 2003 Tần số gốc 10 MHz từ đầu ra của máy phân tích phổ cần hiệu chuẩn đợc đa vo đầu vo của máy tần kế hiện số hoặc máy phân tích phổ có độ ổn định tần số cao hơn ít nhất 10 lần so với máy cần hiệu chuẩn. Tiến hnh đo ít nhất n =10 lần. Kết quả tần số đo đợc đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn trình by trong phụ lục 1(A). Sai số tuyệt đối tần số gốc đợc xác định bằng công thức : Uf = f tb 10.000.000 [Hz] (1) Trong đó: f tb = n n i i f n10 (2) Độ ổn định tần số gốc 10 MHz đợc xác định nh sau: - Tần kế số phải đợc bật trớc khi đo ít nhất 30 phút. Máy phân tích phổ phải đợc tắt ít nhất 1 giờ để lm nguội; - 05 phút sau khi bật lại phân tích phổ ghi lại giá trị tần số gốc f 1 ; - 15 phút sau khi bật lại phân tích phổ ghi lại giá trị tần số gốc f 2 ; - 60 phút sau khi bật lại phân tích phổ ghi lại giá trị tần số gốc f 3 . Độ ổn định tần số sau sấy máy 5 phút v 15 phút đợc tính theo công thức : Độ ổn định 5 phút sau khi sấy máy : 5 = 7 31 10.1 ff (3) Độ ổ định 15 phút sau khi sấy máy : 15 = 7 32 10.1 ff (4) Kết quả tính toán độ ổn định đợc ghi vo biên bản hiệu chuẩn phụ lục 1 (B). 8 ĐLVN 117 : 2003 5.3.2 Xác định độ chính xác công suất đầu ra "1ST LO OUTPUT". Độ chính xác công suất đầu ra "1ST LO OUTPUT" đợc xác định theo sơ đồ hình 2. Độ chính xác công suất đầu ra "1ST OUTPUT" của phân tích phổ cần hiệu chuẩn đợc xác định bằng máy đo công suất hoặc máy thu đo lờng ở chế độ trộn ngoi với hệ số khóa hi N = 6. Tại chế độ ny đầu ra "1ST OUTPUT" có phạm vi điều chỉnh rộng nhất. Ghi lại các giá trị do máy đo công suất hiển thị vo bảng 2 phụ lục 1. Sai số của mức ra công suất đầu ra "1ST LO OUTPUT" đợc xác định phù hợp với ĐLVN - 102 : 2001. 5.3.3 Xác định độ chính xác về biên độ v tần số của đầu ra chuẩn Độ chính xác về biên độ v tần số đầu ra chuẩn của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 3. 9 ĐLVN 117 : 2003 Độ chính xác biên độ v tần số đợc xác định bằng máy đo công suất hoặc máy thu đo lờng. Kết quả đo ghi vo bảng 3 phụ lục 1. Sai số v độ không đảm bảo đo xác định phù hợp với ĐLVN 102 :2001. 5.3.4 Xác định mức tạp nhiễu trung bình Mức tạp nhiễu trung bình của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 4. Đầu vo 50 của máy phân tích phổ đợc đấu tải 50 . Thiết lập độ phân dải băng thông, băng thông video v suy giảm đầu vo phù hợp với đặc tính kỹ thuật của máy phân tích phổ cần hiệu chuẩn. Mức tạp nhiễu trung bình hiển thị đợc xác định tại ít nhất 3 điểm trong dải băng thông. Kết quả ghi vo bảng 4 phụ lục 1. 5.3.5 Xác định độ chính xác của thời gian quét nhanh Độ chính xác của thời gian quét nhanh của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 5. 10 ĐLVN 117 : 2003 Sai số tơng đối của thời gian quét nhanh đợc xác định bằng cách đo tần số F của đầu ra chuẩn 300 MHz. Kết quả đo đợc ghi vo bảng 5 phụ lục 1. Sai số tơng đối của thời gian quét nhanh đợc xác định theo công thức: t = 100. 300 300 FMHz [%] (5) 5.3.6 Xác định độ chính xác của bộ đếm tần số Độ chính xác bộ đếm tần số của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 6. Độ chính xác của bộ đếm tần số đợc xác định bằng cách đo trực tiếp tần số f 4 đầu ra của máy phát quét cũng nh tần số vạch đánh dấu f 5 bằng máy phân tích phổ. Kết quả đo ghi vo bảng 6 phụ lục 1. Độ chính xác 1 của bộ đếm tần số đợc xác định bằng công thức: 1 = f 4 x 15 (6) Độ chính xác tần số vạch đánh dấu 2 đợc xác định theo công thức: 2 = f 5 x 15 (7) 5.3.7 Xác định độ chính xác của tần số nhịp Độ chính xác của tần số nhịp đợc xác định theo sơ đồ hình 7. 11 ĐLVN 117 : 2003 Độ chính xác của tần số nhịp đợc xác định bằng cách đa hai tần số chính xác từ hai nguồn; một từ đầu ra chuẩn của máy phân tích phổ v đầu thứ hai từ đầu ra RF của máy phát quét tổ hợp. Độ phân cách tần số sau đó đợc xác định bằng máy phân tích phổ ở chế độ đánh dấu DELTA. Các giá trị đo đợc ghi vo bảng 7 phụ lục 1. 5.3.8 Xác định độ bằng phẳng đáp tuyến tần số Độ bằng phẳng đáp tuyến tấn số của máy phân tích phổ trong dải tần số dới 50 MHz đợc xác định theo sơ đồ hình 8. 12 ĐLVN 117 : 2003 Trong dải tần số trên 50 MHz độ bằng phẳng đáp tuyến tần số đợc xác định theo sơ đồ hình 9. Độ bằng phẳng đáp tuyến tần số của máy phân tích phổ đợc thực hiện bằng cách đa biên độ danh định từ máy phát mức tổ hợp (hình 8) hoặc xác định biên độ bằng máy thu đo lờng trong sơ đồ hình 9 v so với mức tại tần số hiệu chuẩn 300 MHz. Các giá trị biên độ đo đợc ghi vo bảng 8 phụ lục 1. Độ bằng phẳng đáp tuyến tần số tính bằng dB đợc xác định theo công thức: = 20.log 300 i U U [dB] (8) Trong đó: U i : mức biên độ đo đợc tại giá trị tần số i; U 300 : mức biên độ đo đợc tại tần số hiệu chuẩn 300 MHz. 5.3.9 Xác định độ không đảm bảo của khuyếch đại trung tần Độ không đảm bảo khuyếch đại trung tần của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 10. [...]... ĐLVN 102 : 2002 có tính đến đặc thù của sơ đồ hiệu chuẩn của đại lợng đang xem xét v các nguồn gây nên độ không đảm bảo đo cho đại lợng cần xét theo sơ đồ hiệu chuẩn; - Độ không đảm bảo đo của mức điện áp đợc xác định phù hợp với ĐLVN 101 : 2002 có tính đến đặc thù của sơ đồ hiệu chuẩn của đại lợng đang xem xét v các nguồn gây nên độ không đảm bảo đo cho đại lợng cần xét theo sơ đồ hiệu chuẩn; 16 ĐLVN. .. đo của máy phát mức tổ hợp 5.3.10 Xác định độ không đảm bảo đo của chuyển mạch suy giảm đầu vo Độ không đảm bảo đo chuyển mạch suy giảm đầu vo của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 11 13 ĐLVN 117 : 2003 Độ không đảm bảo đo của chuyển mạch suy giảm đầu vo đợc xác định bằng cách thiết lập mức ra của máy phát mức tổ hợp một giá trị 0 dBm, 50 MHz Pha của máy phát mức phải đợc khoá đồng bộ... Kết quả so với chỉ tiêu tạp nhiễu của máy phân tích phổ tại các tần số tơng ứng Tại tần số 300 MHz có thể dùng đầu ra hiệu chuẩn lm tín hiệu với mức dịch tần 1 kHz Kết quả đo ghi vo bảng 11 phụ lục 1 14 ĐLVN 117 : 2003 5.3.12 Xác định độ chính xác của độ phân giải băng thông v độ chọn lọc Độ chính xác của độ phân giải băng thông v độ chọn lọc của máy phân tích phổ đợc xác định theo sơ đồ hình 13 Độ chính... phân dải băng thông 300 kHz 5.3.13 Xác định độ không đảm bảo đo của chuyển mạch độ phân giải băng thông Độ không đảm bảo đo của chuyển mạch độ phân giải băng thông đợc xác định theo sơ đồ hình 14 15 ĐLVN 117 : 2003 Độ không đản bảo đo của chuyển mạch độ phân giải băng thông đợc xác định bằng cách đa tín hiệu từ máy phát mức tổ hợp tới đầu vo của máy phân tích phổ Đo biên độ của tín hiệu đầu vo tại.. .ĐLVN 117 : 2003 Sai số của bộ khuyếch đại trung tần đợc xác định bằng cách đa mức tín hiệu với biên độ danh định vo máy phân tích phổ Xác định giá trị biên độ danh định bằng máy phân tích phổ Các giá... của sơ đồ hiệu chuẩn của đại lợng đang xem xét v các nguồn gây nên độ không đảm bảo đo cho đại lợng cần xét theo sơ đồ hiệu chuẩn; 16 ĐLVN 117 : 2003 - Độ đảm bảo đo về suy giảm đợc xác định phù hợp với ĐLVN 103 : 2002 có tính đến đặc thù của sơ đồ hiệu chuẩn của đại lợng đang xem xét v các nguồn gây nên độ không đảm bảo đo cho đại lợng cần xét theo sơ đồ hiệu chuẩn 7 Xử lý chung 7.1 Máy phân tích phổ . hợp với ĐLVN 101 : 2002 có tính đến đặc thù của sơ đồ hiệu chuẩn của đại lợng đang xem xét v các nguồn gây nên độ không đảm bảo đo cho đại lợng cần xét theo sơ đồ hiệu chuẩn; 17 ĐLVN. MHz 5.3.1 - Xác định độ chính xác công suất đầu ra "1ST LO OUTPUT" 5.3.2 4 ĐLVN 117 : 2003 1 2 3 - Xác định độ chính xác về biên độ v tần số của đầu ra chuẩn 5.3.3. GHz H P -8340A/B, HP 83650,HP 85650A 3 Máy tạo sóng tổ hợp HP -8662A,HP8663A.HP 83650B 5 ĐLVN 117 : 2003 1 2 3 4 Máy thu đo lờng HP 8902A, ESI 40 5 Máy đo công suất HP 436A,HP 438,